L'extraordinaire ciel étoilé de l'Observatoire de La Silla en 360°

Lumière sur ... de rares phénomènes lumineux

L'Observatoire Européen de La Silla au Chili est situé à la frontière du célèbre désert d'Atacama et bénéficie d'un des ciels les plus purs du monde. Un ciel aussi noir et aussi peu altéré par la pollution lumineuse des agglomérations permet d'observer des phénomènes célestes souvent difficilement identifiables dans nos ciels plus habituels.

On remarque effectivement sur cette image que la voie lactée est entourée d'étranges structures lumineuses colorées comme l'Airglow et la Lumière Zodiacale :

• L'Airglow : ces voiles oranges, rouges et verts aux structures ondulées ou filamenteuses recouvrant la totalité du ciel ne sont pas des nuages ni de la pollution lumineuse artificielle. L'Airglow est un phénomène se produisant dans l'atmosphère mais dont l'origine est astronomique, semblable aux aurores boréales. En effet, c'est le soleil qui en est la cause. A la différence des aurores boréales qui sont produites par interaction des particules chargées du soleil (vent solaire) avec le champ magnétique terrestre, l'Airglow est quant à lui causé par l'interaction de la lumière ultra-violette du soleil avec les particules de la haute atmosphère (au-delà de 85 km d'altitude).
  La journée, les éléments chimiques présents dans l'atmosphère sont en permanence bombardés par le rayonnement solaire ultraviolet. En absorbant cette lumière énergétique, l'oxygène, le sodium et les autres atomes de notre atmosphère sont donc portés dans des états d'énergie excités et instables. Pour revenir à leur état stable initial, ces atomes libèrent une lumière visible (orange dans le cas de l'oxygène moléculaire et verte dans le cas de l'oxygène atomique) par l'intermédiaire d'un processus chimique lent de "Chimiluminescence".
  Ce processus est si lent qu'il se poursuit la nuit, permettant de rendre l'Airglow visible plusieurs heures après le coucher du soleil.
  Comme nous le montre cette image, la faible lumière produite par l'Airglow n'est pas homogène : elle forme des structures étranges, plus ou moins ondulées, plus ou moins épaisses. Une des causes à l'origine de ces "vagues" s'explique par l'interaction des hautes couches de l'atmosphère avec la Terre : un autre phénomène appelé ondes de gravité (à ne pas confondre avec les ondes gravitationnelles).
  
  Remarque : Malheureusement, La Silla subit les effets de fortes sources de lumières artificielles environnantes (villes, trafic routier...etc). La pollution lumineuse est donc visible sous la forme de halos de couleurs jaunes visibles sur cette image, alors que le phénomène d'Airglow a une couleur bien spécifique (orange et rouge).
• La Lumière Zodiacale est visible comme un cône de lumière bleutée légèrement incliné partant du bas de l'image et allant jusque dans la région du Sagittaire (bulbe galactique). Son origine est astronomique : il s'agit des poussières et particules situées dans le plan orbital du système solaire qui diffusent la lumière solaire. On peut comparer ce phénomène à la diffusion de la lumière dans le brouillard provoquée par les phares d'une voiture arrivant au sommet d'une colline : on ne voit pas la lumière directe des phares, mais on l'on observe indirectement par sa diffusion dans le brouillard.

On constate donc qu'un ciel étoilé de très bonne qualité n'est pas toujours synonyme de ciel "noir". Un ciel de qualité est un ciel dans lequel les phénomènes naturels les plus ténus peuvent être observés, ici l'Airglow et la lumière zodiacale.

Détails Techniques ...

Cette photo a été prise le 2 juillet 2019 devant l'observatoire TRAPPIST (le dôme visible au premier plan), où notre équipe d'astrophotographes #MeetESO s'était installée.

Cette vue à 360° est en réalité le résultat d'un assemblage de 17 photos capturées avec un objectif grand angle (Sigma Art 14 mm F/1.8) et un appareil photo Canon EOS 6D. Cet objectif de grande qualité (prêté par Sigma France) m'a permis de faire ce 360° avec moins de 20 photos, là où un objectif standard (35 mm) m'aurait demandé 2 fois plus d'images, beaucoup plus de temps et surtout une bonne maîtrise de la délicate discipline des photos panoramiques !
La difficulté principale pour réaliser ce panorama était ma rotule : une simple rotule ball sans aucune indication ni repère qui m'auraient aidé à orienter précisément l'appareil photo à la photo suivante et m'auraient ainsi assuré que toutes les photos se recoupent et peuvent être assemblées ! Un gros risque à prendre...
En 7 ans de pratique d'astrophotographie grand champ, il s'agit de mon deuxième panorama 360°, le premier ayant été réalisé la nuit d'avant ! Pourquoi n'ai-je pas fait de panorama 360° avant ? Parce que je disposais d'un capteur plus petit (APS-C) et d'un objectif 18 mm n'ayant pas un champ de vue aussi large qu'un Sigma 14 mm sur un capteur plein format.

Concernant le traitement, aucun montage ni aucune exagération des couleurs. Les images ont été traitées pour respecter le rendu naturel de la scène. Néanmoins, pour des raisons esthétiques, la balance des blancs a légèrement été décalée vers le bleu en raison de la forte luminosité de l'Airglow orange/rouge qui donnait une teinte encore plus chaude à l'image et une allure de photo truquée (bien que ces couleurs soient entièrement naturelles).

📷Canon EOS 6D + Objectif Sigma Art 14 mm f/1.8 + Trépied standard
→ Panorama de 17 images

→ Temps de pose unique de 20 secondes

→ ISO 6400

→ 14 mm à F/1.8

Logiciels : DxO optics Pro + Microsoft ICE + Lightroom/Photoshop