Rho Ophiuchi Cloud Complex
IC 4604, IC 4605 & IC 4606
Processed by Nicolas Rolland, Paris. 23.4 hours gathered at Heaven's Mirror Observatory, Yass, Australia.
Three kinds of nebula share this field, and a fourth thing separates them: dust dense enough to show up as nothing at all.
Three nebulae and a boundary
The blue nebulosity around Rho Ophiuchi is IC 4604, and IC 4603 sits beside it around SAO 184376. The yellow glow at the other end is IC 4606, the dust around Antares itself, with IC 4605 near 22 Scorpii between them. What runs down the middle are the dark nebulae Barnard 42 and Barnard 45 — clouds thick enough to cut the field in two, separating the reflection nebulosity near Rho Ophiuchi from the warmer material near Antares.
Why the colours differ
The blue and the gold are the same process seen against different stars. Dust scatters the light it receives, and Rho Ophiuchi is a hot blue system while Antares is a red supergiant — so the same grains return blue at one end of the field and amber at the other. The dark lanes are the same dust again, only with nothing behind them to scatter.
Four hundred and sixty light-years
Radio interferometry of young stars inside the cloud, confirmed by Gaia, places the complex at about 140 parsecs — some 460 light-years, one of the nearest star-forming regions to the Sun. It sits well above the galactic plane, near the edge of the Scorpius-Centaurus OB association, and it was set going by a supernova in upper Scorpius roughly a million years ago.
Twenty-three hours, and a magnitude-one problem
The optic was a Takahashi FSQ106 ED at f/3.6 in May 2021, and the real constraint was dynamic range. Antares is first magnitude; the nebulosity it lights is around fifth. Holding both in one five-degree frame means the star saturates long before the dust registers, so each colour channel was gathered twice — a set of five-minute frames and a set of ten-minute ones, the short set to keep Antares from burning out and the long set to reach the dust. Twenty-three hours in total, five of them luminance. What that reaches is the full run of dark lanes between the two ends of the field. What it does not reach is what lies beyond them: at five degrees the complex is already running out of frame, and holding all of it takes a three-panel mosaic. Its brightest part, the blue nebulosity around Rho Ophiuchi, fills a frame of its own at 3.8 degrees.
Trois sortes de nébuleuses se partagent ce champ, et une quatrième chose les sépare : de la poussière assez dense pour n'apparaître que comme une absence.
La nébulosité bleue autour de Rho Ophiuchi est IC 4604, et IC 4603 se tient à côté, autour de SAO 184376. La lueur jaune à l'autre extrémité est IC 4606, la poussière qui entoure Antarès, avec IC 4605 près de 22 Scorpii entre les deux. Ce qui court au milieu, ce sont les nébuleuses obscures Barnard 42 et Barnard 45 — des nuages assez épais pour couper le champ en deux et séparer la nébulosité en réflexion proche de Rho Ophiuchi de la matière plus chaude proche d'Antarès.
Le bleu et l'or sont le même phénomène vu contre des étoiles différentes. La poussière diffuse la lumière qu'elle reçoit, et Rho Ophiuchi est un système bleu et chaud quand Antarès est une supergéante rouge : les mêmes grains renvoient donc du bleu à un bout du champ et de l'ambre à l'autre. Les voies sombres sont encore cette même poussière, mais sans rien derrière elle à diffuser.
L'interférométrie radio appliquée aux étoiles jeunes du nuage, confirmée par Gaia, place le complexe à environ 140 parsecs, soit quelque 460 années-lumière : l'une des régions de formation d'étoiles les plus proches du Soleil. Il se tient bien au-dessus du plan galactique, près de la bordure de l'association OB Scorpion-Centaure, et il a été mis en route par une supernova du Scorpion supérieur il y a environ un million d'années.
L'optique était une lunette Takahashi FSQ106 ED à f/3,6, en mai 2021, et la vraie contrainte tenait à la dynamique. Antarès est de première magnitude ; la nébulosité qu'elle éclaire avoisine la cinquième. Tenir les deux dans un même champ de cinq degrés signifie que l'étoile sature bien avant que la poussière n'apparaisse. Chaque canal coloré a donc été acquis deux fois — une série de poses de cinq minutes et une série de dix, la série courte pour empêcher Antarès de brûler, la longue pour atteindre la poussière. Vingt-trois heures au total, dont cinq en luminance. Ce que cela atteint, c'est le tracé complet des voies sombres d'un bout à l'autre du champ. Ce que cela n'atteint pas, c'est ce qui se trouve au-delà : à cinq degrés, le complexe déborde déjà du cadre, et le contenir en entier demande une mosaïque de trois panneaux. Sa partie la plus brillante, la nébulosité bleue autour de Rho Ophiuchi, occupe à elle seule un champ de 3,8 degrés.
TECHNICAL DATA
ACQUISITION DETAILS
OPTICS Takahashi FSQ106 ED @ F/3.6
CAMERA FLI PL16803
MOUNT Paramount MX+
FILTERS L, R, G, B
LOCATION Heaven's Mirror Observatory, Yass, Australia
DATE May 2021
EXPOSURES 23.4 hours (L 32 x 600 sec, R 21 x 300 sec + 32 x 600 sec, G 27 x 300 sec + 21 x 600 sec, B 19 x 300 sec + 22 x 600 sec)
PROCESSING SOFTWARE Pixinsight, CCDstack, Photoshop
COPYRIGHTS Nicolas Rolland & Telescope.Live
TARGET DETAILS
RA 16h 26m 15.6s
DEC -25° 04' 11.6"
SIZE 4.99 x 4.95 deg
ORIENTATION Up is 88.8 degrees E of N
CONSTELLATION Ophiuchus
DISTANCE 390 ly