NÉBULEUSES

Je passe, maintenant à des objets d’un autre ordre. Pour l’œil armé d’une lunette de puissance même médiocre, un grand nombre d’amas et de nébulosités légèrement lumineuses se détachent du fond sombre du firmament, et forment contraste avec les images brillantes, mais semblables à des points, des étoiles ordinaires. On reconnaît aisément pour quelques-uns de ces amas qu’ils sont formés d’étoiles très-petites, serrées les unes contre les autres. Mais plusieurs aussi de ces étranges objets restent

non résolubles en étoiles, même avec les télescopes les plus puissants, et ressemblent à des nuées faiblement lumineuses, à des bouffées de brume phosphorescente. Pendant les cent cinquante dernières années, les astronomes ont eu sans cesse présente à l’esprit cette importante question : quelle est la véritable nature de ces amas si ténus qui rappellent les masses cométaires? L’intérêt attaché à cette question a beaucoup grandi depuis que sir William Herschel a exprimé la pensée que ces amas sont des portions de la matière première ou primitive qui a servi à la formation des étoiles actuellement existantes, et qu’en les étudiant nous étudions en même temps quelques-unes des phases par lesquelles les soleils et les planètes ont passé, dans leur développement ouJeur transition, de l’état initial de nuages lumineux à l’état actuel.

Le télescope n’a pas réussi à nous donner les informations dont nous manquions sur la nature des nébuleuses. Il est vrai qu’à mesure que l’ouverture des objectifs a grandi, on a résolu en étoiles un plus grand nombre de ces astres; mais en même temps des nébulosités plus fines sont entrées dans le champ de la vision, et l’on a vu apparaître ces formes fantastiques, ces agrégats de lumière diffuse que l’esprit se refuse à concevoir comme résultant de l’éclat réuni de soleils innombrables situés à des distances de plus en plus inaccessibles. L’analyse spectrale, en supposant qu’elle fût applicable à des objets si excessivement faibles, devenait évidemment une méthode d’investigation trèspropre à faire reconnaître si les nébuleuses se séparent des étoiles par quelque caractère physique.

J’avais choisi pour premier essai, en août 1864, un des astres de la classe des nébuleuses très-petites, mais relativement brillantes (Jîg. 8). Ma surprise fut grande, lorsqu’en regardant à travers la petite lunette de l’appareil spectral je reconnus que son spectre n’avait plus cette apparence de bande lumineuse colorée qu’une étoile aurait fait naître ; et qu’au lieu de la bande

continue on n’apercevait plus que trois raies brillantes isolées.

Fig. 8.

Spectre île la nébuleuse 37 H. IV du Dragon.

Cette observation suffisait à résoudre le problème depuis si longtemps agité, du moins pour cette nébuleuse particulière ; et pour prouver qu’elle était non un amas (Pc toile s distinctes, mais une nébuleuse véritable. Un spectre de cette nature, autant du moins que les données acquises permettent de l’affirmer, ne peut être produit que par la lumière émanée d’une matière à Y état de gaz. Par conséquent, la lumière de cette nébuleuse n’émanait pas d’une matière solide ou liquide incandescente, comme la lumière du Soleil et des étoiles, mais d’un gaz lumineux.

Il était important de reconnaître, si cela devenait possible, par la position de ces raies brillantes, la nature chimique du gaz ou des gaz dont ces nébuleuses sont formées. Les mesures prises au micromètre de la plus brillante d’entre elles montrent qu’elle occupe dans le spectre une position très-voisine des raies

Fig- 9*

Spectre de la nébuleuse S7 H IV comparé a?ec le spectre solaire et avec les spectres de l’azote, de l’hydrogène et du baryum.

les plus brillantes du spectre de l’azote {fîg. 9). L’expérience se

fit en comparant directement le spectre de l’azote avec les raies brillantes de la nébuleuse. Je trouvai que la plus vive des raies coïncidait avec la plus intense du groupe des raies caractéristiques du nitrogène ou azote. 11 se peut, par conséquent, que la présence de cette raio demeurée seule signale une forme de matière plus élémentaire que l’azote, que nos analyses ne nous ont pas encore appris à découvrir. ( Voyez Note I.)

On trouva de la même manière que la plus faible des raies coïncidait avec la raie verte de l’hydrogène.

La raie moyenne du groupe des trois lignes qui forment le spectre de la nébuleuse n’a son identique dans aucune des raies intenses des spectres des trente éléments terrestres pris pour comparaison. Elle s’éloigne peu de la raie du baryum, mais ne coïncide pas avec elle. Outre ces raies brillantes, on voyait un spectre continu excessivement faible. Ce spectre n’avait pas de largeur apparente et devait, par conséquent, provenir d’une lumière diffuse et faible qui semblait correspondre au centre de la nébuleuse. Elle a donc un noyau très-petit mais plus brillant que le reste de sa masse. L’observation nous apprend à peu près certainement que la matière du noyau n’est pas à l’état de gaz, comme celle de la nébulosité qui l’entoure. Elle consiste en une matière opaque qui peut exister à l’état de brouillard incandescent, formé de particules solides ou liquides.

Le résultat nouveau et inattendu auquel venait de conduire l’examen prismatique de cette nébuléùse indiquait suffisamment combien il y aurait d’intérêt à examiner le plus grand nombre possible de ces astres si remarquables. Toutes les nébuleuses ont-elles des spectres semblables? Il était surtout important de s’assurer si les nébuleuses, que le télescope a certainement résolues en un amas très-serré de points brillants, fourniraient des spectres indiquant la gazéité.

L’examen par le prisme de ces objets célestes est extrêmement difficile, en raison de leur faible lueur. En outre, c’est seule*

ment par des nuits très-claires, et quand la Lune est absente du ciel, que leur lumière peut être vue étalée en spectre. Cependant, dans ces deux dernières années, j’ai examiné les spectres de plus de soixante nébuleuses ou amas stellaires. On peut les diviser en deux groupes. Le premier comprend les nébuleuses qui donnent un spectre semblable à celui que nous venons de décrire, ou du moins un spectre comprenant une ou deux des trois raies brillantes en question. Des soixante astres examinés, un tiers environ appartenait à la classe des corps gazeux. La lumière des quarante astres restants, nébuleuses ou amas stellaires, est étalée par le prisme en un spectre en apparence continu. ( Voyez Note K.)

Je vais faire projeter sur l’écran quelques-uns des spectres les plus remarquables des nébuleuses tjui sont gazeuses dans leur constitution. Cette piemière photographie est la reproduction

Ki|j. 10 .

Nébuleuse 1 . Il ,1V.

du dessin [fig. 10) fait par lord Rosse d’une petite nébuleuse du Verseau ( 1 . H. IV). Nous avons affaire ici à un système

gazeux qui rappelle à l’observateur Saturne et ses anneaux. L’anneau est vu par sa tranche. Les trois raies brillantes constituent le spectre dans lequel la lumière de cet astre est résolue par le prisme.

Dans cette autre nébuleuse [JSg. n) nous retrouvons une

Fig. n. -

Nébuleuse 73 H. IV analogue à 45 H IV

structure au fond très-analogue. Par suite de la position différente de la nébuleuse, son anneau ne se montre plus 1 par la tranche, mais à plat; le spectre consiste en trois raies brillantes.

La disposition des filets de lumière dans l’astre actuellement projeté sur l’écran [Jig. 12) dénote un arrangement en spirale. Cette nébuleuse est remarquable en ce qu’elle est la seule qui ait

fourni une quatrième raie brillante, on sus des trois raies ordinaires.

Fig. ia.

Nébuleuse 18 II. IV.

Mais la plus digne d’attention, et probablement la plus rappro

Niliuleuse annulaire de fa Lyre

chée de notre système des nébuleuses en forme d'anneau, est la

nébuleuse annulaire, bien connue, de la Lyre [fig. i3). Son spectre n’a qu’une raie brillante. Lorsque la fente de l’instrument croise la nébuleuse, cette raie apparaît formée de deux traits plus brillants correspondant aux sections faites dans l’anneau. Ces deux traits sont unis par un trait beaucoup plus délié qui montre que la portion centrale, et très-faible, de la nébuleuse a la même constitution.

Une nébuleuse [Jîg. 14 ) remarquable par sa grande étendue et sa forme particulière est celle connue sous le nom de Battant

Nébuleuse Dumb-Bell, Ballant de cloche.

(le cloche ( Danib-Bell Nehula). Son spectre n’a aussi qu’une seule raie. L’examen prismatique de sa lumière dans ses différentes régions montre que sa constitution est partout la mèmè.

La plus vaste, peut-être, de toutes les nébuleuses connues, est l’astre en forme de nuée que l’on découvre dans la poignée de l’épée d’Orion [Jîg. i5). Il est aussi gazeux. Son spectre est formé de trois raies brillantes. Lord Rosse m’informe que la ma-

tière bleu-verdâtre de cette nébuleuse n’a pas été résolue en étoiles par son télescope ; sur quelques points, cependant, il a vu un grand nombre de très-petites étoiles rouges, lesquelles,

Fig. i5.

Nébuleuse d'Orlon.

quoique en apparence noyées dans la matière non résoluble de la nébuleuse, sont cependant, sans aucun doute, étrangères à elle. Ces étoiles sont trop fines pour fournir un spectre visible.

Tous les vrais amas stellaires ( Clusters , Cloyères ) qui ont été résolus par le télescope en points brillants distincts donnent un spectre qui n’est plus formé de raies brillantes séparées, mais qui est en apparence continu dans sa lumière. Il est beaucoup de nébuleuses qui donnent le même spectre. Je prends comme exemple de ce groupe la grande nébuleuse d’Andromède, visible à l’œil nu, et que l’on a si souvent prise pour une comète. Son spectre, quoique en apparence continu, présente quelques particularités significatives. La totalité du rouge et une partie de l’orangé manquent. En outre de ce caractère, la portion la plus brillante du spectre présente un aspect inégal et bigarré.

Il est remarquable que l’amas stellaire d’étoiles, dans Hercule, facile à résoudre en étoiles, présente un spectre précisément semblable. Le rapprochement prismatique de cet amas et de la nébuleuse d’Andromède est confirmé par l’observation télescopique. Lord Rosse a découvert, dans cet amas, des bandes ou lignes obscures semblables à celles que l’on voit dans Andromède [Jîg. j 6).

Nébuleuse d'Andromède.

En regard de ces observations, il y avait un grand intérêt à reconnaître si cette vague classification des nébuleuses et des amas stellaires, établie par le prisme, correspondrait aux indications de résolubilité fournies par le télescope. Trouverait-on que toutes les nébuleuses non résolues sont gazeuses, et que celles qui donnent un spectre continu sont des amas d'étoiles?

Lord Oxmantown a revu toutes les observations de nébuleuses ou amas de ma liste, qui ont été faites avec le grand télescope à miroir de son illustre père, le comte de Rosse. Les résultats

4a ANALYSE SPECTRALE

de cet examen comparatif sont donnés par le tableau suivant :

Spectre continu Spectre discontinu

Amas stellaires

Résolus, ou résolus? (i)

Résolubles, ou résolubles?...

Bleu ou vert, non résolubles ?

Pas de résolubilité entrevue.. .

Non observés par lord Rosse. .

Total

Si l’on tient compte de la grande difficulté d’une bonne observation télescopique de ces objets célestes, l’accord entre les résultats des observations prismatiques et télescopiques peut être regardé comme remarquable et significatif.

La moitié des nébuleuses qui donnent un spectre continu ont été résolues en étoiles, et un autre tiers est très-probablement résoluble, tandis que, des nébuleuses gazeuses, pas une n’a été vue résolue d’une manière certaine par lord Rosse.

La question qui se présente actuellement est celle-ci : Quelles, autres conséquences sommes-nous en droit de tirer des faits nouveaux qui nous ont été fournis par le prisme? L’existence des nébuleuses gazeuses entraîne-t-elle nécessairement la réalité de la matière nébuleuse primitive exigée par les théories d’Herschel et de Laplace?

En outre, si nous ne devons pas accepter l’opinion qui veut que ces nébuleuses soient des portions de la matière primitive élémentaire qui a servi à former le Soleil et les planètes, quel est le rang ou la relation cosmique qu’il faudra leur assigner? Comme jalon pouvant conduire à la solution future de ces

(t) Les points d’interrogation indiquent une classification restée douteuse.

grands problèmes, je rappellerai en peu de mots les résultats de quelques autres observations.