CHAPITRE III

LES COURANTS STELLAIRES

Ainsi, rien n'est au repos autour de nous; les étoiles sont toutes soumises à des mouvements plus ou moins considérables dans des directions diverses; notre Soleil est aussi animé d'un mouvement d'une vingtaine de kilomètres à la seconde, et dirigé vers la constellation de la Lyre, non loin de l'étoile Véga. Tous ces mouvements sont-ils réellement distribués au hasard, ou bien sont-ils régis par des lois déterminées? C'est ce qu'il nous reste à examiner.

L'étude des mouvements stellaires a montré que souvent des étoiles, situées dans la même région, mais ne paraissant avoir aucune relation entre elles, s'avancent cependant dans l'espace suivant une direction unique et à la même vitesse. Le premier, Richard Proctor attira l'attention sur ce qu'il appelait « star-drift », et qu'on pourrait nommer les courants stellaires.

Un exemple très curieux nous en est fourni par les cinq étoiles intermédiaires de la Grande Ourse p, y, S, e et 6. Elles ont un mouvement propre en ascension droite de 8" environ par siècle, tandis qu'en déclinaison les mouvements sont tantôt négatifs et tantôt positifs; autrement dit, certaines de ces étoiles se rapprochent du Pôle et d autres s'en éloignent. Mais si l'on projette les mouvements sur une carte, on trouve que la direction moyenne réelle est à peu de chose près la même pour les cinq

étoiles, et la raison pour laquelle certaines se meuvent légèrement au Nord et les autres légèrement au Sud est due à la divergence des cercles en ascension droite, et à un effet de perspective.

La réalité de ce mouvement commun a été confirmée par les observations spectroscopiques faites à Potsdam ; elles ont montré que les étoiles en question se rapprochent de la Terre avec une vitesse générale de 29 kilomètres à la seconde. Le Dr Hoffler a grossièrement estimé à 200 années-lumière le système qu'elles forment; or, comme quatre d'entre elles sont de deuxième grandeur et 8 de troisième, on peut conclure que chacun de ces astres brille en réalité d'un éclat beaucoup plus vif que notre Soleil. Dans ces conditions, l'étendue totale occupée par ce groupe serait au moins égale à 14 fois la distance qui nous sépare de a Centaure; e Grande Ourse, la plus brillante, aurait un éclat au moins 600 fois supérieur à celui de notre Soleil.

Il est intéressant de constater qu'aucune des étoiles de la même région ne participe à ce mouvement. Mizar elle-même, avec ses deux satellites, semble étrangère au Système. L'est-elle réellement? Si les étoiles qui composent le groupe tournent autour d'un centre quelconque, il est évident qu'elles ne peuvent toutes avoir la même direction, puisque, malgré le parallélisme

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des orbites, elles occupent des points divers sur ces orbites. De même, dans d'autres régions du ciel, il peut y avoir des étoiles tournant sur d'immenses orbites autour du même foyer d'attraction que les étoiles de la Grande Ourse. Sirius, p Cocher, 37 Grande Ourse, 8 Lion, a Couronne boréale en seraient des exemples; mais, pour l'instant, il est impossible de les identifier toutes.

On connaît d'autres systèmes analogues ; ainsi, les Pléiades voyagent ensemble si exactement, que jusqu'ici on n'a pu décou-

siècles d'observations avant qu'on puisse les déterminer.

Il y a trois étoiles dans Cassiopée, p, ij, et [l, qui ont chacune un grand mouvement propre dans une direction si identique qu'il est difficile de ne pas supposer une relation entre elles. Toutefois, les mouvements angulaires sont assez différents pour que la relation ne s'impose pas absolument.

Dans la constellation du Taureau, entre Aldébaran et les Pléiades, la plupart des étoiles qui ont été exactement déterminées

Alignement d'étoiles pour trouver la Petite Ourse, Cassiopée, Pégase, Persée et Andromède.

vrir aucune différence dans leurs mouvements propres. Ceci est vrai non seulement pour les six étoiles que nous voyons facilement à l'œil nu, mais pour beaucoup d'autres plus faibles que nous révèlent les télescopes.

Toutefois, il est intéressant de constater que certaines étoiles en apparence à l'intérieur du groupe ne partagent pas ce mouvement, d'où l'on conclut qu'elles n'appartiennent pas au même Système. Elles sont certainement animées d'un mouvement quelconque, autrement elles finiraient par tomber les unes sur les autres par suite de leur attraction mutuelle; mais ces mouvements sont si faibles, qu'il faudra des

semblent avoir un mouvement positif en ascension droite, et négatif en déclinaison ; mais ces mouvements ne sont pas égaux comme ils le seraient si les étoiles appartenaient à un système unique, de sorte qu'on ne peut en tirer de conclusion bien nette.

On connaît beaucoup d'autres Systèmes moins importants, mais que l'on n'aurait jamais soupçonnés sans cette identité de mouvement. Bessel, dès 1818, signalait à l'attention des astronomes deux étoiles, l'une de cinquième, l'autre de septième grandeur, connues sous les noms de 36 A Ophiucus et 3o Scorpion, à i3 minutes d'arc l'une de l'autre, et ayant le même

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mouvement annuel de i"25. La première a un compagnon très proche, et il semble qu'une autre petite étoile intermédiaire fasse aussi partie du groupe.

Un autre Système quadruple intéressant est celui de deux couples dans le Cygne; l'un animé d'un mouvement de révolution, l'autre en apparence fixe; séparés par un fntervalle de i5', ils dérivent ensemble lentement vers le Sud, dans une direction à peu près perpendiculaire à la ligne suivie par le Soleil. Ce mouvement commun leur est donc propre et n'est pas dû à un eiïet de perspective. La paire stationnaire est l'étoile jaune de cinquième grandeur 17 Cygne, avec son satellite bleuâtre à 26"; la paire où les deux étoiles tournent l'une autour de l'autre est formée de deux étoiles de huitième grandeur à 3" d'écartement.

Elle porte le nombre 2576 dans le grand catalogue de Struve.

Signalons encore un curieux exemple de communauté de mouvements fourni par deux étoiles de neuvième grandeur dans la Balance, découvertes parSchœnfeld en 1 881, et qui s'avance sur la sphère à la vitesse exceptionnellement rapide de 3"7 par an. Malgré le grand intervalle de 5' qui les sépare, leur marche semble s'harmoniser parfaitement.

M. Innés a signalé un Système encore plus vaste formé par deux paires d'étoiles dans le Toucan. Mais, dans l'un et l'autre cas, il n'a pas été possible de déterminer leurs distances à la Terre.

Nous pourrions multiplier les exemples analogues. Mais tout ceci n'est rien à côté de l'étonnante découverte faite par l'astronome Kapteyn au début de ce siècle, et destinée à modifier considérablement notre conception de la structure de l'Univers. D'une façon générale, on admet que l'Univers visible a la forme d'un disque plus ou moins aplati dont nous occupons l'intérieur. La plus petite dimension de ce disque est dirigée suivant la ligne des Pôles delà Voie lactée, et sa plus grande dimension dans la direction de ces étoiles qui s'amoncellent près de la Voie lactée elle-même.

Cependant, nous avons vu dans Où sommes-nous? que les étoiles sont loin d'être uniformément réparties à l'intérieur de ce disque; les quelques exemples donnés plus haut montrent qu'il est possible de reconnaître des groupements, des amas particuliers. Plus spécialement, les étoiles les plus proches forment un amas globulaire presque concentrique avec la Voie lactée, et notre Soleil ferait partie de cet amas.

Se basant sur ces données, l'illustre naturaliste anglais Wallace avait cru pouvoir conclure : « La nouvelle astronomie établit que notre Soleil est l'un des astres centraux d'un amas globulaire d'étoiles, et que cet amas occupe une place presque centrale dans le plan de la Voie lactée. Nous sommes donc au centre de l'Univers. » Il ajoutait même que c'est à cette position centrale que la Terre doit d'être habitée.

Il est certain que toutes les observations modernes nous montrent que le Soleil est relativement près du centre. Mais combien de temps y res^ra-t-il? On sait, en effet, que le Soleil, avec tout son cortège de planètes, change de place dans le ciel à raison de 18 à 20 kilomètres à la seconde. C'est relativement peu sans doute, puisque la lumière mettrait seulement 35 minutes pour parcourir le long trajet effectué en une année par le Système solaire. Toutefois, comme nous poursuivons notre route sans arrêt, en 1 52 siècles notre Système a déjà franchi une année-lumière, de sorte qu'en un peu plus de 65 36o ans nous arriverions à a Centaure, notre proche voisine, si nous allions vers elle.

Or, notre Univers stellaire a des dimensions finies, et, dès lors, il doit arriver nécessairement que notre Soleil, ainsi lancé en ligne droite, le traverserait d'une extrémité à l'autre en trois centaines de millions d'années environ. Si nous nous rallions aux 100 millions d'années que réclament les géologues pour l'existence de la Terre depuis sa formation, nous voyons combien notre position centrale devient éphémère.

Il est vrai que notre vitesse actuelle

OU ALLONS-NOUS

Télescope de om,5o d'ouverture avec foyer de 3 mètres pour l'Observatoire d'Alger, construit par la maison Prin, de Paris.

peut ne pas être permanente ni même durable; nous pouvons accomplir de chaque côté du centre une série d'oscillations d'amplitude relativement faible, et qui ne modifie pas beaucoup notre position. Si quelqu'un se plaisait à l'affirmer, il nous serait impossible actuellement de lui prouver qu'il est dans l'erreur.

Nous pouvons faire encore une autre hypothèse : Le Soleil et en même temps que lui tous les astres de la Voie lactée pourraient tourner autour d'un point central, comme les planètes tournent autour du Soleil.

Rant était assez disposé à regarder Sirius comme le « Soleil central » de la Voie

Photographie de la Voie lactée dans la constellation de Céphée.

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lactée, tandis que Lambert croyait que la grande nébuleuse d'Orion pouvait servir de centre d'attraction à un groupe secondaire comprenant notre Soleil.

Pour Herschel, le grand amas dans Hercule pouvait remplir le même rôle; Argelander plaçait son Soleil central dans la constellation de Persée; Boguslawski, de Breslau, faisait trôner à ce poste d'honneur Fomalhaut, la brillante étoile du Poisson austral.

Maedler, qui succéda à Struve dans la direction de l'Observatoire de Dorpat, en i83q, concluait, d'une étude plus approfondie de la structure de l'Univers, que le centre d'attraction du système sidéral entier résidait non pas dans un corps unique de masse énorme et prépondérante, mais dans le centre de gravité de la multitude des astres agissant les uns sur les autres.

Dans l'hypothèse d'un astre central, les mouvements stellaires devaient être très rapides près du centre; dans l'hypothèse de Maedler, au contraire, ils s'accéléreraient avec la distance. Cet astronome montra qu'on ne pouvait indiquer aucune partie du ciel comme région de mouvements exceptionnellement rapides dénotant la présence d'un corps prépondérant gigantesque même obscur et invisible; mais il existe certainement, disait-il, dans le groupe des Pléiades et dans son voisinage, un ensemble de mouvements extrêmement lents; c'est donc là qu'il plaça le centre de gravité de la Voie lactée. La brillante étoile Alcyone devenait ainsi le « Soleil central », mais dans un sens purement passif, sa prépondérance étant due à sa situation au point où toutes les attractions viennent se neutraliser et où, par conséquent, tout est au repos.

Poussant les conjectures à leur dernière limite, Maedler fixa enfin à 18200000 ans la période de révolution du Soleil autour de ce point central.

Évidemment, le gouvernement sidéral imaginé par l'astronome de Dorpat était, suivant l'expression de Miss Clerke-, du type constitutionnel le plus absolu ; le chef

du gouvernement, en effet,-non seulement n'y acquiert aucune influence, mais encore se voit enlever celle qu'il pourrait avoir naturellement.

Disons cependant que, tout en ignorant encore et peut-être pour toujours le plan fondamental sur lequel est organisée la Voie lactée, les recherches les plus récentes tendent à montrer de plus en plus que le gouvernement sidéral n'est pas monarchique si l'on peut dire, mais fédéral.

La communauté de mouvements propres découverte par Maedler dans le voisinage des Pléiades peut, en conséquence, avoir une signification tout à fait différente de celle qu'il imaginait.

Toutefois, malgré les preuves irrécusables qui se dressent contre cette hypothèse d'un Soleil central, elle compte encore quelques partisans qui tentent de la ressusciter en lui faisant subir quelques modifications. Ainsi le directeur de l'Observatoire de Lyon, M. André, mort tout récemment, soutenait, dans son traité d'astronomie, que notre distance au « Soleil central » est de 715 années-lumière, la période de révolution de 22 millions d'années environ, et la vitesse de mouvement de 18 kilomètres par seconde.

Mais, comme le fait remarquer l'astronome américain Young, l'évidence d'une telle révolution générale des étoiles est très loin d'être concluante, et les données sont si insuffisantes que les résultats numériques ne méritent aucune confiance.

En réalité, ajoutait-il, l'hypothèse la plus probable, c'est que les étoiles se meuvent comme les abeilles dans un essaim, chaque étoile étant surtout sous le contrôle de l'attraction de ses plus proches voisines, tout en étant influencée plus ou moins évidemment par l'attraction de la masse générale. Dans ces conditions, les trajectoires des étoiles ne sont pas des orbites avec le sens de périodicité que nous donnons ordinairement à ce mot, c'est-à-dire que ce ne sont pas des trajectoires qui reviennent sur elles-mêmes. Les forces qui à chaque instant agissent sur une étoile donnée sont si près d'être neutralisées, que

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son mouvement doit se produire sensiblement suivant une ligne droite, pendant des milliers d'années, sauf dans le cas où deux étoiles sont très proches l'une de l'autre.

Kt nous voilà ainsi ramenés à la fameuse découvette dont nous parlions. Au Congrès des arts et des sciences, à Saint-Louis, aux Etats-Unis, en 1904, le professeur kapteyn annonçait au monde savant que l'Univers stellaire n'est pas simple, comme on le croyait jusque-là. 11 existe au moins deux Univers, deux groupes stcllaires, si l'on préfère, comprenant la totalité des étoiles et animés de mouvements relatifs. Dès lors,nousappartenons à l'un ou à l'autre de ces Systèmes, ou bien ni à l'un ni à l'autre, mais en tout cas il nous est impossible d'être d'une façon permanente au centre des deux; à moins d'admettre, suivant l'expression du professeur Turner, l'hypothèse tout à fait extravagante que le mouvement relatif d'un Univers par rapport à l'autre est oscillatoire, qu'ils sont tous deux finis, qu'ils ont approximativement le même centre, où se trouve placé notre Système solaire, et que chaque Univers stellaire oscille par rapport à ce centre. Ceci, évidemment, dépasse toute vraisemblance. La conclusion du professeur Kapteyn était basée sur une discussion des mouvements des étoiles du catalogue dressé par Bradley en 1755. Ces étoiles, au nombre de 2600 environ, sont principalement des étoiles visibles à l'œil nu; elles couvrent à peu près les trois quarts de la

Un amas d'étoiles

(Messier 1 1.)

dans la Voie lactée.

sphère céleste. Le professeur Kapteyn trouve que toutes indiquent l'existence de ces deux courants qui se pénètrent mutuellement, et que toutes les étoiles examinées appartiennent à l'un ou à l'autre de ces deux Systèmes.

A la même époque, et tout à fait indépendamment, puisque le professeur Kapteyn n'avait encore rien publié de ses travaux, M. Plummer, de l'Observatoire de l'Université d'Oxford, faisait remarquer de son côté que les faits connus indiquent existence de plus d'un Univers.

D'autre part, M. Eddington, de l'Observatoire royal de Greenwich , reprenantles travaux de Kapteyn , en se basant sur les mouvements propres déduits par le professeur Dyson et M. Thackeray, la suite d'une nou.

velle réduction du catalogue de Groombridge, est arrivé aux mêmes conclusions.

Il serait possible de démontrer l'existence d'au moins deux Univers, d'évaluer leur puissance numérique relative et leur mouvement relatif l'un par rapport à l'autre.

Les étoiles de l'un des courants, nommons-le le courant I, ont une commune vitesse relativement au Soleil et convergent vers un point (Apex) situé à 18 heures en ascension droite et -h 180 en déclinaison, tandis que l'apex du courant II serait situé à 7h3om en ascension droite et -+- 58° en déclinaison. Le premier apex est dans la constellation d'Hercule, le second entre le Cocher et le Lynx.

Les étoiles du courant II se meuvent lentement par rapport au Soleil, d'où l'on

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peut conclure que nous appartenons à ce courant. « La vitesse du premier courant, par rapport au Soleil, est beaucoup plus grande que celle du second. Mais l'analyse montre qu'ils contiennent à peu près le même nombre d'étoiles, le courant II étant peut-être un peu plus important. Autre résultat très inattendu, la proportion des étoiles du courant II par rapport aux étoiles du courant I est à très peu près constante dans les différentes régions. De plus, les étoiles du courant I ne sont pas, en général, plus éloignées que les étoiles du courant II, dont nous faisons partie. »

Telles sont les conclusions obtenues par M. Eddington; elles sont en parfait accord avec celles du professeur Kapteyn, bien que basées sur une documentation différente.

Ne pourrait-on pas cependant interpréter différemment les faits? Évidemment si, et M. Scrnvarzschild s'y est essayé avec quelque succès. Dans sa pensée, il n'y aurait qu'un seul Système stellaire; mais la loi suivant laquelle varieraient les vitesses des mouvements propres des étoiles différerait un peu de celle qui régit

Nébuleuse de la Baleine.

(Phot. Lais.)

les vitesses des mouvements moléculaires dans une masse gazeuse. Il est difficile, sans recourir à l'usage de mathématiques compliquées, d'énoncer la loi qu'adopte M. Schwarzschild. Disons seulement que l'application qu'il en a faite aux étoiles sur lesquelles M. Eddington a travaillé montre que l'interprétation des données d'observation est à peu près aussi satisfaisante que dans l'hypothèse des deux Systèmes stellaires de M. Kapteyn, se pénétrant mutuellement.

Cette constatation de deux mouvements prédominants dans l'Univers visible m'a suggéré une autre théorie très plausible de la structure de la Voie lactée. Reportezvous au chapitre ix de Où sommes-nous ? L'ensemble de toutes les étoiles offre grossièrement une disposition symétrique nous indiquant qu'au début les matériaux qui ont formé les étoiles étaient distribués dans une sphère presque parfaite.

Les lois de la condensation dans un tel milieu, loin d'aboutir, comme dans le Système solaire, à la production d'une grosse masse centrale, ont donné naissance, au contraire, à un vaste anneau nébuleux.

C'est de cet anneau que sont nées les étoiles peuplant communément ce que nous appelons la Voie lactée.

Les mouvements ont eu lieu dans les deux sens, direct et rétrograde, et les astres résultant de cette condensation ont conservé encore ces mouvements primitifs; de là les deux courants de Kapteyn, ceux que nous montrent les plus récentes obser.

vations. Mais, au centre du Système, c'est-à-dire au milieu de l'anneau , des condensations partielles se sont effectuées; d'énormes amas ont formé des Soleils, et le nôtre est du nombre.

Pouvons- nous dire quelque chose de vraisemblable sur la nature des mouvements dont cesastres intérieurs sontanimés?

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La meilleure solution du problème consiste à admettre qu'en ces régions centrales les deux mouvements direct et rétrograde ont dû prédominer au commencement, mais bien vite l'attraction de l'anneau extérieur s'est fait sentir; chaque Soleil s'est donc vu dans l'obligation de fuir le centre et de se diriger vers la périphérie. Ainsi ont pris naissance ces processions de Soleils que nous observons couramment dans le ciel.

Par des tracés obliques, les chefs de file mènent ces longues théories vers l'anneau de la Voie lactée, dont l'attraction s'exerce à des milliards de kilomètres.

La trajectoire de notre Soleil est donc la résultante des attractions de ses voisins, combinée avec celle de l'anneau extérieur. Notre marche ne serait donc pas une ligne droite, mais une sorte de spirale

dont le rayon de courbure est si peu prononcé, que nos observations sont impuissantes à le déceler en un petit nombre d'années.

Tout l'ensemble formerait donc une vaste nébuleuse spirale, mais bien différente de celles que nous connaissons, puisque les mouvements s'y effectueraient à rebours, c'est-à-dire du centre à la circonférence.

Quand arriverons-nous au but? Personne ne peut le conjecturer d'une façon vraisemblable. Arrivé au terme du voyage, notre Soleil sera obscurci depuis longtemps; la vie aura abandonné les planètes qu'il traîne à sa suite, et la Voie lactée comptera un Système de plus dans les millions d'astres morts tournant sans discontinuer dans l'immense domaine de l'anneau galactique.

Dans une deuxième esquisse, William Herschel représentait ainsi la structure de l'Univers.

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