CHAPITRE IV

Des Etoiles.

Après avoir parlé de l’aspect général du Ciel et des constellations nombreuses qu’on a imaginées pour en faciliter la description , nous allons nous occuper en particulier des étoiles et de leurs distances probables.

L’expérience , sans aucune étude préalable en

optique , nous apprend à juger de la distance d’un objet a b par l’angle ( Jig . 2 ) plus ou moins grand a 0 b , sous lequel on le voit. Cet angle , qu’on nomme angle visuel, est formé par les deux rayons qui vont de l’œil aux extrémités de l’objet. Une personne , par exemple , à vingt pas de nous est vue sous un certain angle visuel qui diminue à mesure que la personne s’éloigne , et qui pourra devenir à-peu-près nul , si la personne s’éloigne suffisamment. Supposons encore que nous nous élevions en ballon ; à mesure que nous nous éloignerons de la surface de la Terre, nous verrons décroître l’étendue des villes; et une contrée entière pourra nous paraître très-petite , si nous continuons à nous éloigner. Imaginons maintenant que nous puissions nous transporter jusque sur l’étoile fixe la plus voisine , nous verrions de là , sous un angle àpeu-près nul , une étendue de 69 millions de lieues : cette distance est telle que le Soleil , la Terre et la Lune seraient vus comme s’ils ne formaient qu’un point dans l’espace.

Ce résultat singulier peut étonner d’abord et inspirer quelque doute sur son exactitude. Essayons cependant de montrer comment on y est parvenu , et l’on aura une nouvelle preuve des ressources immenses que l’homme trouve dans son génie , en s’aidant des connaissances mathématiques. Nous verrons bientôt que la Terre

tourne autour du Soleil dans une courbe à-peuprès circulaire qui a environ 69 millions de lieues de diamètre. Or, quand on observe une même étoile successivement aux deux extrémités de ce diamètre , les deux rayons visuels sont sensiblement parallèles , c’est-à-dire que , prolongés jusqu’à l’astre, ils forment un angle inappréciable. Par exemple , si a b ( fig . 2 ) est ce diamètre , et le point o l’étoile fixe , on trouve que les deux rayons «o et b o, menés à l’astre dans les deux positions successives de la Terre , sont à-peu-près parallèles, ou bien que l’angle a o b est nul. La moitié de l’angle aob, c’est-à-dire, l’angle sous lequel on verrait de l’étoile la distance du Soleil à la Terre , se nomme la parallaxe annuelle ou la parallaxe de Y orbe terrestre . Or, les astronomes ne sont pas d’accord sur la question de savoir si les étoiles fixes ont une parallaxe ou non. Quelques-uns prétendent que des étoiles telles que Sirius et la Lyre ont une parallaxe annuelle qui s’élève jusqu’à 2” : si nous 'admettons cette hypothèse , qui tend à rendre leur distance la plus petite possible , car on peut compter sur une exactitude d’à-peu-près deuxsecondes, nous pourrons estimer l’éloignement de ces étoiles. Le calcul se réduit en effet à chercher quels sont les côtés a o et o b d’un triangle isoscèle , dont la base est de 69 millions de lieues , et l’angle opposé de 4- secondes. On trouve facilement par la

Irigonométrie , que la distance a o doit être àpeu-près de 3,4-So billions de lieues , c’està-dire, que Y étoile fixe la plus rapprochée serait encore environ 100,000 fois plus éloignée de nous que le Soleil .

On ne peut se faire une idée un peu exacte d’une distance aussi prodigieuse, qu’en prenant d’autres mesures que celles que nous employons sur la tejre. La lumière nous arrive du Soleil en 8’ i3” ; elle parcourt donc 4 millions de lieues environ par minute. Il résulterait delà que pour arriver de Sirius ou de la Lyre, c’est-à-dire, d’une étoile au moins cent mille fois plus éloignée que le Soleil, la lumière devrait employer cent mille fois plus de temps, ou bien environ un an et demi. Nous avons admis pour les calculs précédens l’hypothèse qui rapproche le plus les étoiles de nous ; ainsi nous pouvons assurer qu’en deçà de ces limites il n’existe point d’étoiles fixes, mais il peut en exister de beaucoup plus éloignées. Nous pouvons supposer sans absurdité qu’il existe des étoiles visibles dix et même cent fois plus éloignées que Sirius, pour lesquelles la lumière emploierait cent cinquante ans à venir jusqu’à nous; de sorte que si l’homme a été créé en même temps que les étoiles qui brillent au firmament , il n’a pu voir Sirius et la Lyre, qu’au moins un an et demi après sa création, et d’autres étoiles seulement cent cinquante ans plus tard. Il

existe peut-être des étoiles qui , depuis la création,? ne sont point encore devenues visibles pour nous, malgré la vitesse immense de la lumière. Il suffirait en effet 9 en comptant six mille ans depuis la création , de supposer une étoile quatre ou cinq mille fois plus éloignée que Sirius. Il résulterait aussi delà qu’une étoile pourrait s’éteindre, et qu’il faudrait plus d’un an et demi pour s’en apercevoir. Nous avons pris pour mesure la vitesse de la lumière ; qu’aurions-nous obtenu si nous avions mesuré ces distances effrayantes par toute autre vitesse , par exemple , par celle d’un boulet de canon qui parcourt cependant plus de sept lieues par minute ? Il aurait fallu près d’un million d’années pour arriver à Pétoile la plus voisine. Nous le répétons , cette distance est effrayante , et l’imagination a peine à la concevoir.

Les étoiles nous paraissent de grandeurs différentes ; cependant , observées aux meilleurs télescopes , elles ne présentent point de diamètre apparent. Toutes s’offrent à nos regards comme des points brillans : leurs diamètres pourraient avoir même des milliers de lieues , comme nous l’avons vu précédemment , sans qu’elles se présentassent autrement ; et en effet , à la même distance , un cheveu suffirait pour cacher aux yeux d’un habitant de Sirius , la Terre, le Soleil, et l’espace qui sépare ces deux astres.

Deux étoiles qui semblent voisines, doivent*

trouver à des distances prodigieuses , par cela seul qu’on les distingue l’une de l’autre. Il est assez probable que tous ces corps immenses qui peuplent l’espace, sont autant de soleils semblables au nôtre. L’analogie nous porte naturellement à 'admettre la pluralité des mondes, et à supposer que tous ces fanaux qui brillent dans l’espace ne sont pas destinés seulement à éclairer notre globe , et à parer la voûte céleste pendant l’absence de l’astre qui nous dispense la lumière.

Nous avons déjà dit que les étoiles fixes conservent touj ours leurs mêmes positions respectives, et qu’elles diffèrent en cela des planètes qui ont un mouvement propre. On peut ajouter à ce caractère qui les distingue , que les étoiles vues au télescope n’ont point de diamètre apparent comme les planètes. D’ailleurs, la lumière des étoiles est scintillante , et celle des planètes ne l’est point. L’explication de ce phénomène appartient plus particulièrement à l’optique ; c’est pourquoi nous nous contenterons de l’indiquer ici.

La formation de bons catalogues d’étoiles et une observation suivie du Ciel ont permis aux astronomes d’observer des changemens parmi les étoiles fixes , qui n’auraient point été aperçus autrement. Nous allons faire connaître successivement les principaux.

Déjà nous avons vu que du temps d’Hipparque une étoile très - brillante avait disparu tout-à-

coup , sans que l’on pût soupçonner la cause d’un pareil phénomène. En 38g , une étoile nouvelle fut aperçue dans la constellation de l’Aigle , et disparut après avoir hrillé pendant trois semaines d’un éclat très-vif. Le même phénomène se reproduisit en 1572 , dans la constellation de Cassiopée : l’étoile qui y parut tout-à-coup fut observée presque en même temps par plusieurs astronomes ; Tycho l’étudia avec le plus grand soin jusqu’au mois de mars de l’année i5 74, époque à laquelle elle disparut après avoir présenté différentes couleurs. Enfin Kepler , en i6o4, eut occasion d’observer encore un astre semblable près du pied du Serpentaire ; cet astre brilla également comme une étoile de première grandeur pendant près de quinze mois. Quelques astronomes ont attribué ces étranges apparitions à de vastes incendies qui auraient dévoré des corps célestes qui n’avaient point été aperçus d’abord.

Les étoiles changeantes nous offrent un spectacle non moins digne d’attention : ce sont des étoiles qui ont des retours périodiques dans l’intensité de leur lumière ; il en est même qui deviennent pendant quelque temps invisibles; ce qui aTait croire que les étoiles précédentes pouvaient bien n’être que des changeantes à longue période. La première observation d’une changeante paraît dater de l’année 1600. Une étoile de la poitrine du.

Cygne fut remarquée vers cette époque , et présenta plusieurs disparitions et apparitions successives qui fixèrent l’attention des astronomes : on reconnut enfin qu’elle avait une période de près de quinze ans , et qu’elle était environ dix ans apparente et cinq ans invisible. Depuis on a observé un assez grand nombre d’autres étoiles changeantes , dont nous ferons connaître quelquesunes. O du cou de la Baleine paraît de seconde grandeur pendant près de quinze jours , puis son éclat s’affaiblit et s’efface pour reparaître encore au bout de trois cent trente-trois jours environ; /S de la queue de la Baleine devient au contraire continuellement plus brillante. On trouve aussi dans le Cygne une seconde changeante dans le cou près du bec ; sa période est de près de trois cent quatre-vingt dix-sept jours. Cette étoile n’est pas très-apparente , puisqu’elle ne dépasse pas la 5e grandeur. Maraldi , en ijo^r a découvert dans l’Hydre une étoile semblable aux précédentes : dans son plus grand éclat, elle est de 4e grandeur ; sa période entière est de deux ans, sur lesquels elle reste près de vingt mois sans paraître. Plusieurs étoiles ont des périodes beaucoup moins longues ; ainsi cT de Céphée devient au plus de 4e grandeur au bout de cinq jours; (Z de la Lyre devient de 3e grandeur tous les six jours; (jl d’Antinous est de 4e grandeur au bout de sept. Algol, ou la tête de Méduse, passe

de la seconde à la 3e grandeur dans l’espace de soixante-neuf heures. On a observé encore que /2 des Gémeaux est maintenant plus brillante qu’cd , et que la seconde de l’Aigle était autrefois la troisième. Enfin , il est des étoiles qui présentent diverses nuances de couleurs , indépendantes de la scintillation , et dont on a peine à deviner la cause. On a cherché à expliquer la nature des changeantes de différentes manières : les uns ont supposé l’interposition de corps opaques qui interceptaient la lumière ; d’autres ont supposé l’existence de grandes taches à la surface des étoiles ; d’autres enfin pensent que les étoiles pourraient bien être , comme les corps qui composent notre système planétaire , des sphéroïdes aplatis ; quelquefois même des corps lenticulaires qui s’offrent à nous de différens côtés.

Il est une classe d’étoiles qui a été étudiée avec le plus grand soin par le célèbre Herschell , c’est celle des étoiles doubles , triples et multiples . Cet astronome en a observé un très -grand nombre qui présentent souvent les variétés les plus singulières. Il en est de blanches plus ou moins éclatantes, de rouges, de vertes, de bleues, de roses, de gris cendré, d’obscures , et d’autres qui sont tout-à-fait ternes. Ces observations ont été continuées par MM. Sîruve , South et par M. Herschell fils , qui marche sur les pas de son illustre père. E d’Hercule est une étoile double

dont la grande paraît rouge et la petite bleue ; s du Bouvier présente le même phénomène : au pied de devant de la Licorne est une étoile triple ; l’étoile douze du Lynx est également triple. p d’Ophiuchus paraît avoir un mouvement fort bizarre : son mouvement angulaire est de 6° à 70 par an. Les deux étoiles £ de la grande Ourse tourbillonnent aussi de même que l'étoile triple du Lynx. MM. South et Herschell ont trouvé que deux de ces astres qui étaient très-voisins, ont éprouvé un changement considérable dans leurs distances , tandis que le plus éloigné des trois n’a pas paru sensiblement déplacé. Le mouvement angulaire des premiers est rétrograde, et a été de 22% 7 4 en 4o,8 ans; la révolution complète est de six cent cinquantesix ans , et dans cinquante-sept ans les trois étoiles seront en ligne droite.

Quelques étoiles , telles que y du Lion , y et de la Vierge, e et £ du Bouvier, 7 du Serpent, n de Cassiopée , ç des Gémeaux, et la soixantetmièrne du Cygne , semblent tourner autour d’un centre commun de gravité , et faire dans l’espace un système à part.

Les nébuleuses méritent à leur tour de fixer notre attention : ce sont des étoiles faibles et obscures, ou des blancheurs irrégulières que l’on aperçoit dans différentes parties du Ciel. On les a divisés en trois classes : on a rangé dans la

première celles qui ne paraissent telles que parce qu’elles sont formées d’amas d’étoiles que l’œil ne peut distinguer : de ce nombre sont la nébuleuse du Cancer, prœsepe ; celle qui est à l’extrémité de la main droite de Persée; une autre vers la pointe de l’aiguillon du Scorpion ; une quatrième , près de l’œil droit du Sagittaire , une cinquième, dans la tête d’Orion. Toutes ces nébuleuses ont été indiquées par Ptolémée ; Galilée , après l’invention du télescope , distingua les étoiles qui les formaient , et en compta jusqu’à trente-huit dans la nébuleuse du Cancer, On doit ajouter aux nébuleuses précédentes plusieurs autres encore , telles que la troisième audessus d’ Algol , la seconde au-dessus du Sagittaire , etc. La seconde classe comprend celles qui ne présentent qu’une nébulosité ou nuage blanchâtre , sans apparence de centre lumineux , et sans que des lunettes ordinaires discernent de petites étoiles. Les principales sont la grande nébuleuse d’Andromède , celle qui est sur l’épée d’Orion, celle que Boulliau découvrit dans la ceinture d’Andromède , etc. Cette dernière présente une lumière pâle , d’où part un rayon lumineux dirigé vers le nord-est. Enfin la dernière classe doit comprendre les nébuleuses qui restent encore telles, malgré le grossissement des meilleures lunettes. Herschell en a reconnu plusieurs qu’il appelle nébuleuses planétaires : on

doit aussi à cet astronome des notions plus exactes sur la voie lactée . Il a reconnu, selon la conjecture de Démocrite, que sa blancheur était due à la lumière d’étoiles amoncelées.

C’est peut-être ici le lieu de parler de l’opinion d’HerscheL sur la nature et la formation des nébuleuses : en remontant à des temps infiniment reculés , il suppose que le Ciel était à-peu-près également parsemé d’étoiles de grandeurs différentes ; et qu’en plusieurs points , des étoiles supérieures en force ont condensé en quelque sorte autour d’elles les plus voisines ; que, prenant par là même une nouvelle force attractive , elles continueront d’attirer vers un centre commun , et par un mouvement fort lent à la vérité , les étoiles qui ne se trouvent pas contrebalancées par quelque pouvoir central voisin. M. Herschel a remarqué , à l’appui de cette conjecture , que dans le voisinage des nébulosités il se trouve communément beaucoup moins d 'étoiles. Il paraîtrait que notre Soleil lui-même fait partie d’une nébuleuse encore très-informe, qui est la voie lactée. De pareilles conjectures doivent du moins nous donner une idée bien désespérante de notre petitesse et de l’immensité de l’univers. Un observateur , placé comme nous dans ce que nous nommons une petite nébuleuse à peine perceptible , verrait donc à son tour notre Terre , notre Soleil et toutes les étoiles immensémenl éloignées , qui

composent la voie lactée , comme une petite tache blanche dans un endroit fort circonscrit du Ciel.

Nous ne terminerons pas ce qui concerne les étoiles , sans dire quelques mois des faibles déplacemens que Ton a reconnus dans quelques étoiles fixes , déplacemens qui occupent beaucoup les astronomes actuels. Par exemple , Arcturus s’avance continuellement vers le midi ; la 6 ie du Cygne décrit un arc d’environ 6” par an ; une des étoiles de la grande Ourse parcourt près de 2” et demie. Sirius , 1a Lyre, Aldébaran et plusieurs autres étoiles subissent des déplacemens semblables. Quoique ces variations soient petites en apparence , cependant , eu égard à l’énorme distance des étoiles , on en jugera tout autrement.

Enfin on a reconnu que, par la suite des temps, la constellation d’Hercule semble se dilater, ainsi que les constellations qui l’avoisinent, tandis que les constellations diamétralement opposées dans le Ciel diminuent de grandeur : ce qui porterait à croire que notre Terre , en même temps que le Soleil , se déplacent insensiblement , et se portent du côté d’Hercule. De pareils déplacemens ne peuvent devenir sensibles que par la suite des siècles , à cause de l’immense éloignement des étoiles. La vitesse du Soleil, dans une pareille

translation , pourrait d’ailleurs être considérable , sans que le mouvement pût être soumis au calcul , parce qu’on n’a pas encore pu réunir une assez longue suite d’observations.