CHAPITRE II

De la formation d'un observatoire et des principaux instrumens astronomiques .

Un observatoire, pour devenir utile à la science, n’exige point de vastes proportions ; on place ordinairement un pareil monument dans un lieu découvert, d’où l’œil puisse apercevoir, autant que possible , les différens points de l’horizon , mais surtout du côté du midi. L’astronome peut alors établir ses instrumens sur le sol, et cet avantage contribue à donner de l’exactitude aux observations ; car on a remarqué que les monumens trop élevés subissent, par différentes causes, de petites oscillations qui pourraient devenir nuisibles.

Ce n’est pas non plus par la quantité d’instrumens qu’un observatoire doit se distinguer, mais plutôt par leur précision. L’art d’observer a été porté si loin, dans ces derniers temps, que l’on ne peut guère espérer de rendre quelque service à la science, si l’on n’est muni d’instrumens travaillés avec la plus grande perfection.

Une bonne pendule astronomique doit être mise en première ligne , et on ne peut apporter trop de soin dans le choix des instrumens qui doivent servir à la mesure du temps. On règle ordinai-

rement la pendule, comme nous l’avons dit précédemment, sur le temps sidéral, c’est-à-dire, d’après la marche des étoiles, en comptant vingtquatre heures entre les deux passages successifs d’une même étoile au méridien. L’instrument qui sert ordinairement à faire cette observation , se nomme lunette méridienne ou des passages. Sa construction est très-simple : c’est une lunette montée sur un axe de rotation dont les extrémités s’appuient sur deux massifs de pierre, à-peuprès comme un canon est porté sur son affût. En tournant sur son axe , la lunette décrit un plan vertical qui est celui du méridien, de .sorte que l’observateur peut apercevoir les différens astres à mesure qu’ils arrivent dans ce plan. Sa position doit être souvent rectifiée , car la moindre déviation ferait décrire à l’instrument un plan autre que celui du méridien. On place ordinairement dans l’intérieur un réticule mobile , ou diaphragme , partagé horizontalement en deux parties égales par un fil très-mince , et dans le sens vertical , par un autre ; souvent même on en met plusieurs également espacés. En plaçant alors l’œil devant la lunette , on aperçoit un certain espace circulaire du Ciel que l’on nomme le champ de la lunette , et qui se trouve sous-divisé par les fils , qui se coupent à angles droits. Pour mieux apercevoir les fils pendant la nuit, on éclaire l’intérieur de l’instrument, au moyen

d’une faible lumière qu’on introduit latéralement par un des tourillons. On fait mouvoir la lunette jusqu’à ce que l’étoile qu’on observe, se trouve près du fil horizontal ; et quand elle arrive au point où les deux fils perpendiculaires se croisent, on note l’instant de la pendule auquel l’astre a passé par ce point ; c’est ce que l’on nomme la culmination de l’astre , ou bien encore sa médiation . Cette observation demande quelque adresse, parce qu’ordinairement on observe successivement l’étoile derrière plusieurs fils verticaux que l’on ramène l’un après l’autre au centre optique de la lunette, et que ces différentes opérations doivent s’exécuter dans un temps très-court. On a, du reste , par là f l’avantage de faire plusieurs observations au lieu d’une. On observe l’astre au méridien, et successivement à des distances égales du méridien , et des deux côtés de ce plan.

L’usage de la lunette méridienne est donc de donner l’instant où un astre passe au méridien. Elle peut donc servir à déterminer la différence d’ascension droite de deux étoiles , par le temps qui s’écoule entre leurs passages successifs. Si , par exemple , la seconde étoile se présente au méridien une heure après l’autre, la différence des ascensions droites sera de i h. ou i5°; elle ne serait que d’un degré, si les deux étoiles passaient au méridien 4’ l’une après l’autre , comme on peut le voir d’ailleurs

par la table que nous ayons donnée plus haut. Il est un autre instrument non moins utile que la lunette des passages, c’est le cercle mural ; sa destination est de faire connaître la distance d’un astre à l’équateur ou bien à l’horizon , c’està-dire , sa déclinaison ou bien sa hauteur. Le mural se compose d’un cercle très - exactement divisé , dont la direction coïncide avec le plan du méridien. Il porte à son centre une lunette qui , en tournant , décrit le même plan , ainsi que la lunette des passages , et qui se trouve également munie d’un réticule dans son intérieur. On ramène l’étoile qui passe au méridien derrière le point où se croisent les fils du réticule , et on lit sur les divisions du cercle l’élément que donne cet instrument. Le cercle mural est fixé contre un massif de pierre , appuyé sur de solides fondemens , comme ceux qui portent la lunette méridienne.

Aux instrumens qui précèdent , il faut joindre encore l’équatorial, dont nous avons déjà parlé , ainsi que le cercle répétiteur, dont la description nous entraînerait dans de trop longs détails. Les astronomes sont aussi pourvus de plusieurs lunettes catoptriques et dioptriques de différentes dimensions , dont la description appartient plutôt à la physique qu’à l’astronomie.

Un des premiers soins des astronomes , lorsqu’ils ont été munis d’instrumens , et qu’ils ont

pu faire des observations un peu suivies , a dû être sans doute de dresser des catalogues d’étoiles, qui sont, pour ainsi dire, des inventaires du Ciel. C’est ainsi qu’ils ont pu reconnaître quels étaient les astres qui conservaient invariablement leur même position , et qui sont nommés, par ce motif, étoiles fixes, et ceux enfin qui paraissaient avoir un mouvement propre indépendant de la révolution diurne. Ces derniers, en petit nombre, ont été compris sous la dénomination dé planètes , c’est-à-dire, astres écrans.

Formation d’un catalogue d’étoiles .

L’insuffisance de la mémoire , pour se rappeler les positions de tant de milliers d’astres , à fait imaginer des moyens pour y remédier. On a groupé les étoiles les plus marquantes , l’imagination y a attaché certaines formes , et la voûte céleste est "devenue un tableau immense où les figures les plus variées sont venues se dessiner. Ces groupes d’étoiles constituent les diverses constellations ou astérismes . La pre- j mière division du Ciel a dû être bien incomplète sans doute; mais elle s’est ensuite régularisée chez les Grecs , vers le temps de Thalès et I d’Anaximandre. Plus tard , Aristiïle et Timocharis , par leurs nombreuses observations dans

la célèbre école d’Alexandrie , ajoutèrent à ces premiers essais ; mais c’est à Hipparque , le plus grand astronome de l’antiquité , que l’on dut les premiers efforts pour ramener le dénombrement des étoiles à des principes sûrs et à une méthode régulière. Cet observateur entreprit cet important travail après la disparition subite d’une grande étoile, qui eut lieu de son temps ; il voulut donner à la postérité les moyens de juger des changemens semblables qui auraient pu désormais survenir dans le Ciel. Le résultat de ses travaux nous a été conservé dans la grande collecction de Ptolémée , qui observait à Alexandrie environ cent trente ans après Jésus-Christ. Le catalogue célèbre qui nous a été transmis contient mille vingt-deux étoiles , déterminées par leur longitude et leur latitude , et distribuées en quarante-huit constellations.

On conçoit que ce nombre a dû prodigieusement augmenter depuis la découverte des instrumens d’optique , qui ont permis aux regards des astronomes de plonger plus avant dans la profondeur du Ciel, et de découvrir des milliers d’astres invisibles à l’œil nu. Aussi il serait impossible actuellement d’assigner le nombre des étoiles. Herschel, dans un étroit espace du Ciel , en a compté plus de quarante-quatre mille , au moyen du télescope. Ce nombre est prodigieux et a de quoi étonner l’imagination , si l’on a

égard aux distances qui doivent encore séparer ces astres les uns des autres.

Les anciens nommaient étoiles informes celles qui ne faisaient point partie de quelqu’une de leurs constellations. Leur nombre a considérablement augmenté par les travaux modernes , et F on a senti le besoin de faire un nouveau classement des étoiles, et de créer de nouvelles constellations. Halley se transporta, en 1677, à File de Sainte-Hélène , et y détermina la position de trois cent soixante-dix-sept étoiles qui avaient été jusque-là mal indiquées. Vers le même temps , Flamsteed , qui fit construire l’observatoire royal de Greenwich, composait un nouveau catalogue, qu’il publia en 1714? et qui contenait deux mille cent soixante-seize étoiles. Plus tard le célèbre astronome Lacaille se transporta, pour observer le ciel austral, au cap de Bonne-Espérance, et , en moins d’un an, il détermina , avec une constance et une adresse inconcevable , les positions de près de dix mille étoiles. Ce nouveau catalogue ajouta seize nouvelles constellations à celles qui étaient connues des anciens ; Bayer et Hévélius en avaient déjà ajouté chacun douze, et Halley, huit. De sorte que le ciel étoilé se trouve maintenant partagé en cent huit constellations , en comptant les douze qui ont été formées par les astronomes modernes.

Un des catalogues d’étoiles les plus étendus

qu’on ait formés est celui de Lalande et de son neveu Le Français-Lalande. Il contient cinquante mille étoiles ; celui dont on se sert maintenant a été construit par Piazzi , célèbre astronome de Païenne. Ce catalogue , aussi complet que le précédent, a l’avantage d’être fondé sur un très-grand nombre d’observations faites avec autant d’habileté que de persévérance et favorisées par la pureté du ciel d’Italie. On concevra sans peine l’importance d’un bon catalogue d’étoiles , puisqu’il peut seul nous instruire des petits cbangemens qui surviennent dans le Ciel , puisqu’il peut seul nous révéler l’apparition subite d’un astre , ou bien enfin l’existence d’une planète que l’on aurait pu prendre autrement pour une étoile fixe.

Au moyen de la lunette méridienne, du cercle mural et d’une bonne pendule astronomique , on pourra construire un catalogue. Il suffira, en effet , d’inscrire sur un registre les noms des différentes étoiles , en indiquant leur ascension droite et leur déclinaison. Il faudra, pour les indiquer convenablement , marquer encore à quelle constellation chacune d’elles appartient en particulier. Pour aider à reconnaître les étoiles qui forment le même groupe, on les a rangées par ordre de grandeur; et l’on dit qu’une étoile est de première , de seconde , de troisième , etc. , grandeur. Les étoiles qui dépassent

la cinquième ou sixième grandeur ne sont guère visibles à la vue simple ; on les a nommées télescopiques. On conçoit qu’un pareil classement est assez arbitraire ; aussi les astronomes ne sont pas d’accord sur les grandeurs de toutes les étoiles ; ils en comptent dix-sept à dix-neuf de première grandeur. Autrefois on imposait des noms aux étoiles connues ; mais lorsque le nombre devint plus considérable , il fallut employer une méthode plus précise et plus régulière : on les désigna par des numéros et des lettres. Bayer proposa d’indiquer successivement les étoiles les plus brillantes par les lettres de l’alphabet grec , puis par celles de l’alphabet romain , et quand toutes ces lettres n’étaient point suffisantes, d’employer des numéros. D’après cette méthode , a de la grande ourse est l’étoile la plus brillante de cette constellation. On indique encore , dans le catalogue si l’étoile est de première, deuxième, etc. , grandeur.

Par le cercle mural , on détermine ensuite la déclinaison de l’étoile qu’on inscrit également sur le registre à côté de l’indication de cette étoile. Quant à l’ascension droite, on aura soin de régler d’abord la pendule, de manière à marquer midi quand l’équinoxe , dont nous avons parlé page 8 , arrivera au méridien. Si une étoile se présente après l’équinoxe , on l’observera par la lunette des passages, et le temps indiqué par

la pendule fera connaître l’ascension droite. Si , par exemple , l’étoile passe une heure et deux minutes après l’équinoxe , son ascension droite sera de i5° 3o’, comme l’indique le tableau qui a été construit précédemment. L’on inscrira alors ces deux nombres à côté de la déclinaison , et l’on aura tous les élémens nécessaires pour retrouver l’astre dans le Ciel ; on aura même les données nécessaires pour calculer la hauteur et l’azimut de cet astre pour un lieu et un instant donné. On pourra se faire une idée d’un catalogue pareil en jetant les yeux sur le tableau suivant. Il est extrait de la Connaissance des Temps , que publie annuellement le bureau des longitudes de France, et contient les étoiles de première grandeur. Il nous sera utile par la suite pour reconnaître l’état du Ciel à une heure donnée.

ASTR.

CATALOGUE des étoiles visibles à Paris, pour le commencement de 1820.

On reconnaît par ce tableau que lorsque la pendule, réglée d’après le temps sidéral , marquera 4 heures 26 minutes, on verra paraître au méridien l’étoile nommée Y Œ il du taureau ou Aldéharan . L’ascension droite de cette étoile est de 66° 2^ et sa déclinaison boréale de 160 8’ iq”. Les nombres compris dans les deux colonnes intitulées Variation annuelle , ont un usage qui sera expliqué plus tard,