GALAXIES

A Galaxy in the Dust

— NGC 7497 —

NGC 7497, a faint near edge-on spiral galaxy in Pegasus with a low surface brightness, in 10.9 hours of LRGB

Processed by Nicolas Rolland, Paris. 10.9 hours gathered at El Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile.

There are two faint things in this picture and they are sixty million times apart. Nothing in the image says which is which.

A galaxy you can barely see

NGC 7497 is a barred spiral in Pegasus, and it is faint in a specific technical sense: its surface brightness is 14.38 magnitudes per square arcsecond, which puts it in the low surface brightness class — galaxies at least a magnitude dimmer than the night sky they sit against. William Herschel found it in 1784 and John Herschel observed it again in 1825. Through an eyepiece it shows as a pale grey bar and very little else.

Two distances, both correct

Its recession velocity against the cosmic microwave background gives a Hubble distance of 19.8 ± 1.4 megaparsecs, about 64.6 million light-years. Twenty-two measurements made without using redshift give 17.9 ± 3.7 megaparsecs, about 58.3 million. The two figures overlap inside their error bars, which is what agreement looks like at this range — a galaxy's distance is not a number you read off, it is a range that several methods narrow from different directions.

The veil in front of it

On a long exposure something else appears. NGC 7497 sits behind LBN 419, a molecular cloud listed in Lynds' catalogue of bright nebulae, and the cloud is not distant at all: it lies inside the Milky Way, a few hundred light-years away. It is lit by no single star but by the combined light of our own galaxy, which is why it has no colour to speak of and no shape that resolves. What the frame holds is a galaxy sixty million light-years off, seen through dust that is closer to us than most of the stars around it.

Eleven hours, and nothing to separate them with

A CDK24 at f/6.5 with a monochrome sensor from Rio Hurtado in July 2023, ten hours and fifty minutes in five-minute frames across luminance, red, green and blue. The difficulty here is not depth but discrimination. The galaxy is a low surface brightness object and the cloud in front of it is a low surface brightness object; both shine by reflected or integrated starlight, both across the same broad spectrum, and there is no filter that passes one and blocks the other. Eleven hours brings up both at once, which is the only way either can be reached — and the cloud is at the edge of it. Where the dust fades out in this frame is where eleven hours stops.


Version française
Il y a deux choses faibles dans cette image, et soixante millions d'années-lumière les séparent. Rien dans l'image ne dit laquelle est laquelle.
 
NGC 7497 est une spirale barrée de Pégase, et elle est faible en un sens technique précis : sa brillance de surface atteint 14,38 magnitudes par seconde d'arc carrée, ce qui la range parmi les galaxies à faible brillance de surface — celles qui sont au moins une magnitude plus sombres que le ciel nocturne sur lequel elles se détachent. William Herschel l'a découverte en 1784, John Herschel l'a observée à nouveau en 1825. À l'oculaire, elle se réduit à une barre grisâtre.
 
Sa vitesse de récession rapportée au fond diffus cosmologique donne une distance de Hubble de 19,8 ± 1,4 mégaparsec, soit environ 64,6 millions d'années-lumière. Vingt-deux mesures effectuées sans recourir au décalage vers le rouge donnent 17,9 ± 3,7 mégaparsecs, soit environ 58,3 millions. Les deux valeurs se recouvrent à l'intérieur de leurs barres d'erreur, et c'est à quoi ressemble un accord à cette échelle : la distance d'une galaxie n'est pas un nombre qu'on lit, c'est un intervalle que plusieurs méthodes resserrent depuis des directions différentes.
 
Sur une pose longue, autre chose apparaît. NGC 7497 se tient derrière LBN 419, un nuage moléculaire répertorié au catalogue des nébuleuses brillantes de Lynds, et ce nuage n'a rien de lointain : il se trouve à l'intérieur de la Voie lactée, à quelques centaines d'années-lumière. Aucune étoile ne l'éclaire en particulier — c'est la lumière combinée de notre galaxie qui s'en charge, d'où son absence de couleur franche et de forme nette. Ce que contient le cadre, c'est une galaxie à soixante millions d'années-lumière, vue à travers une poussière plus proche de nous que la plupart des étoiles qui l'entourent.
 
Un CDK24 à f/6,5 avec un capteur monochrome, depuis Rio Hurtado, en juillet 2023 : dix heures et cinquante minutes en poses de cinq minutes, réparties entre luminance, rouge, vert et bleu. La difficulté ici n'est pas la profondeur mais la discrimination. La galaxie est un objet à faible brillance de surface, et le nuage devant elle en est un autre ; tous deux brillent d'une lumière d'étoiles réfléchie ou intégrée, tous deux sur le même spectre large, et aucun filtre ne laisse passer l'un en bloquant l'autre. Onze heures font monter les deux ensemble, ce qui est le seul moyen d'atteindre l'un ou l'autre — et le nuage y est à la limite. L'endroit où la poussière s'efface dans ce cadre est celui où s'arrêtent les onze heures.

Technical data
OpticsPlanewave CDK24 @ F/6.5
CameraQHY 600M Pro
MountMathis MI-1000/1250 with absolute encoders
FiltersL, R, G, B
LocationEl Sauce Observatory, Rio Hurtado, Chile
DateJuly 2023
Exposures10.9 hours L 32 × 300 sec · R 32 × 300 sec · G 35 × 300 sec · B 32 × 300 sec
Distance~64 million ly
SoftwarePixinsight, Photoshop
CopyrightsNicolas Rolland & Telescope.Live
Finding chart A Galaxy in the Dust — finding chart
RA23h 08m 58.9s Dec+11° 11′ 37.2″ Size30.5 × 20.1 arcmin Orientationup is 184.4° E of N ConstellationPegasus