NEBULAE

The Cocoon Nebula

— IC 5146 —

The Cocoon Nebula IC 5146 in Cygnus, at the tip of the dark dust lane Barnard 168, in 24 hours of HaLRGB

Processed by Nicolas Rolland, Paris. 24 hours gathered by Martin Pugh at Sierra Remote Observatories, California, USA.

At the head of a dark trail that runs off the edge of this frame, twenty stars have just switched on.

A nebula at the end of a lane

The Cocoon Nebula is two things at once: an emission nebula and an open cluster of about twenty stars, 2,500 light-years away in Cygnus and some fifteen light-years across. It sits at the head of a long dark lane, and the arrangement is not a coincidence. The lane is the cloud these stars were made from; the nebula is the part of that cloud they have already lit up. What looks like two separate objects placed end to end is one object at two stages of the same process.

A hundred thousand years old

The gas glows because the young stars inside it are ionising it, and the star doing most of that work is around a hundred thousand years old. On any stellar timescale that is nothing — the Sun has been running for forty-five thousand times longer. It has not finished clearing the material it condensed out of, and it will not stay embedded for long. The frame catches the cluster in the short interval between forming and emerging, which is the only interval in which a cocoon is visible at all.

Barnard 168, which emits nothing

Wrapped around the cluster and running back from it is Barnard 168, the dark nebula that makes the trail. It emits nothing, reflects nothing, and has no brightness of its own to record. What makes it visible is the star field it stands in front of: it reads as a gap, and only because Cygnus behind it is crowded enough to make the edges of the gap obvious. Point the same telescope at a sparse part of the sky and a cloud like this one would leave no trace.

Sixty-three hours, and a luminance that is not one

A Planewave CDK17 at f/6.8 with an Apogee U16M, from Sierra Remote Observatories in California in July 2012 — twenty-four hours in all, eight of them H-alpha at half an hour a frame. The star density in this part of Cygnus is the constraint, and it works against both subjects at once: the nebulosity and the dark lane are equally liable to disappear under the field in front of them. The stars were therefore extracted and the background processed on its own before the two were recombined, which left several hundred residuals and halos to be cleaned by hand. The field runs 43 arcminutes, which holds the Cocoon and the beginning of the trail. Barnard 168 continues past the edge, and how far it can be followed is set by the star field, not by the exposure — a dark nebula is only ever as deep as the light behind it. Martin Pugh gathered the data at Sierra Remote Observatories.


Version française
Au bout d'une traînée sombre qui sort du cadre, une vingtaine d'étoiles viennent de s'allumer.
 
La nébuleuse du Cocon est deux choses à la fois : une nébuleuse en émission et un amas ouvert d'une vingtaine d'étoiles, à 2 500 années-lumière dans le Cygne, pour un diamètre d'environ quinze années-lumière. Elle se tient à la tête d'une longue voie sombre, et cette disposition n'a rien d'un hasard. Cette voie est le nuage dont ces étoiles sont nées ; la nébuleuse en est la part qu'elles ont déjà éclairée. Ce qui ressemble à deux objets distincts placés bout à bout est un seul objet à deux stades du même processus.
 
Le gaz brille parce que les jeunes étoiles qu'il contient l'ionisent, et celle qui fait l'essentiel de ce travail a environ cent mille ans. À l'échelle stellaire, ce n'est rien : le Soleil fonctionne depuis quarante-cinq mille fois plus longtemps. Elle n'a pas fini de dégager la matière dont elle s'est condensée, et elle n'y restera pas enfouie longtemps. Le champ saisit l'amas dans le court intervalle qui sépare sa formation de son émergence, le seul pendant lequel un cocon soit visible.
 
Enroulée autour de l'amas et remontant depuis lui, Barnard 168 est la nébuleuse obscure qui forme la traînée. Elle n'émet rien, ne réfléchit rien, et n'a aucune luminosité propre à enregistrer. Ce qui la rend visible, c'est le champ d'étoiles devant lequel elle se tient : elle se lit comme un manque, et seulement parce que le Cygne derrière elle est assez peuplé pour que les bords de ce manque sautent aux yeux. Pointez le même télescope sur une région clairsemée, et un nuage comme celui-ci n'y laisserait aucune trace.
 
Un Planewave CDK17 à f/6,8 équipé d'une Apogee U16M, aux Sierra Remote Observatories, en Californie, en juillet 2012 — vingt-quatre heures en tout, dont huit en H-alpha par poses d'une demi-heure. La densité stellaire de cette région du Cygne est la contrainte, et elle joue contre les deux sujets à la fois : la nébulosité comme la voie sombre risquent également de disparaître sous le champ qui les précède. Les étoiles ont donc été extraites et le fond traité seul avant que les deux soient réunis, ce qui a laissé plusieurs centaines de résidus et de halos à nettoyer un par un. Le champ couvre 43 minutes d'arc, de quoi tenir le Cocon et le début de la traînée. Barnard 168 se poursuit au-delà du bord, et jusqu'où on peut la suivre dépend du champ d'étoiles et non du temps de pose — une nébuleuse obscure ne va jamais plus profond que la lumière qui se trouve derrière elle. Martin Pugh a rassemblé les données aux Sierra Remote Observatories.

Technical data
OpticsPlanewave CDK17 @ f/6.8
CameraApogee U16M
MountParamount ME
FiltersHa, L, R, G, B
LocationSierra Remote Observatories, California, USA
DateJuly 2012
Exposures24 hours Ha 16 × 1800s · L 19 × 1200 sec · R 13 × 900 sec · G 12 × 900 sec · B 14 × 900 sec
SoftwarePixinsight, CCDstack, Photoshop
CopyrightsNicolas Rolland & Martin Pugh
Finding chart The Cocoon Nebula — finding chart
RA21h 53m 24.6s Dec+47° 16′ 09.3″ Size43.1 × 43.1 arcmin Orientationup is -113° E of N ConstellationCygnus