ASTRONOMIE SIDÉRALE

L'étude des corps célestes situés au delà des limites de notre monde , est due presque entièrement à la perfection des instruments d’optique. Aussi ce n’est que dans ces derniers temps que les astronomes nous ont fait connaître les phénomènes qui se passent à des milliards de lieues de la terre. Willam llcrschcl a ouvert le champ des découvertes par ses belles observations sur les nébuleuses et les étoiles doubles. Son fils , John Herschcl , l’un des astronomes les plus célèbres de notre époque , a poursuivi les observations de son père , et a fait lui-meme une série de recherches qui l’ont conduit à de grands ré-

sultats. South et Struvc ont aussi de leur côté étendu nos connaissances en astronomie sidérale.

C’est dans les ouvrages de ces savants , et principalement dans ceux de John Hcrschel , que nous puiserons la majeure partie de ce que nous allons dire sur cette branche si intéressante de l'astronomie.

DSS ÉTOILES.

Les étoiles sont des corps célestes lumineux par eux-memes , et que l’on regarde comme

UES ÉTOILES

«tant du mémo nature que le soleil. On leur donne ordinairement l'épithète de fixe», pour les distinguer des planètes qui , comme nous l'avons vu , circulent autour du soleil en réfléchissant sa lumière.

Nombre de» étoile». Le nombre des étoiles visibles à l'œil nu est d’environ deux mille cinq cents, l’tolomée n'en a compté que mille vingt-deux ; mais avec le secours des lunettes on en découvre un nombre prodigieux.

Avec une simple lunette de sept pieds et demi, on peut, suivant Dclalande, en apercevoir quatre-vingt mille ; et , si l’on en juge d'après celles que Herschel a observées, dans un espace de quelques degrés, avec son télescope de vingt pieds , il y en aurait dans tout le ciel trente-cinq millions qui seraient visibles avec le même instrument , en supposant toutes les parties de la sphère céleste également peuplée d'étoiles. Mais comme nous ne voyons que la moitié du ciel , et qu'on n’aperçoit pas toutes les étoiles à la vue simple, on doit penser que dans les plus belles nuits le nombre de celles qui se présentent distinctement à nos yeux n'excède pas douze cents.

Dans l'état actuel de la science , le nombre de celles qui sont enregistrées sur les catalogues est près d’atteindre vingt mille.

Dietance. La distance qui nous sépare de ces astres n’est pas moins prodigieuse que leur multitude ; leur éloignement est si grand, que le diamètre entier de l'orbite terrestre , vu de leur centre , serait insensible ; ce qui a Tait conclure aux astronomes que cette distance doit Çtrc au moins deux cent mille fois plus considérable que celle du soleil à la terre. Cependant on a cru remarquer dans Syrius , que l'on suppose par son éclat une des étoiles les plus rapprochées, une parallaxelle annuelle de 2"; ce qui rendrait sa distance cent mille fois aussi grande que celte du soleil , et d'après les observations du docteur Rrinkley, l’étoile « de la Lyre serait éloignée de nous de près de sept billions de lieues, cl son diamètre aurait huit cent quatre-vingt-six millions de lieues, ce qui fait à peu près les trois quarts de la dimension de notre système solaire. Résultat remarquable, et qui, s’il est exact, ne s'accorderait pas avec les calculs de Laplacc , qui prétend qu'une étoile fixe de même densité que la terre , cl dont le diamètre serait deux

cent cinquante fois plus fort que celui du soleil , absorberait toute sa lumière. La plupart des astronomes n'admettent pas cette parallaxe sensible pour ces deux étoiles. Ils persistent à croire que * de la Lyre et Syrius , quoique étant peut-être deux des étoiles les plus rapprochées , sont situées deux cent mille fois plus loin de la terre que ne l'est le soleil, et en cela ils n'entendent pas dire que ces étoiles sont à cette distance qui, traduite en lieues, équivaut à 6,720,000,000,000; mais ils veulent dire qu’elles ne peuvent pas en être plus rapprochées ; il est bien probable qu’elles sont beaucoup plus loin. Or, en admettant seulement cette distance pour Syrius , sa lumière doit être au moins double de celle du soleil , et d'après les calculs du docteur Wollaslon, cette lumière serait égale à près de quatorze fois celle du soleil.

Grandeur. On distingue! la vue simple des étoiles de sept grandeurs différentes , et on les désigne sous le nom N étoile» de première , eeconde, troifième , etc., grandeur.

Les télescopes qui augmentent le diamètre des planètes, diminuent au contraire celui des étoiles jusqu'à les réduire à des points lumineux. La petitesse de ce diamètre est encore prouvée par le peu de temps qu'elles mettent à disparaitre lorsqu’elles sont cachées par la lune. Cependant, au moyen de ces instruments on découvre, comme nous l'avons déjà vu, un si grand nombre de ces corps lumineux , qu’on a été obligé de les classer encore en suivant les principes qui ont été appliqués à celles qui sont visibles à l’œil nu , et l’on compte des étoiles depuis la huitième jusqu'à la seizième grandeur; maison conçoit que dans ces deux cas la grandeur n'indique pas le diamètre réel de l’astre, mais seulement son éclat. Il est probable alors que les plus brillantes sont les plus rapprochées ; mais rien ne prouve qu’il n’y ait pas un très-grand nombre d’exceptions à celte règle , et telle étoile de quatrième ou sixième grandeur peut être douée d’une lumière moins vive qu’une autre que nous plaçons au premier rang , et se trouver ainsi plus rapprochée. L’inverse peut également avoir lieu, et Syrius, dont nous parlions tout à l’heure , peut par son éclat et son volume nous paraître tres-rapproché , et se trouver reculé bien au delà d’autres étoiles moins apparen-

DES ÉTOILES

tes. C’est donc seulement pour l'usage et la commodité de l’astronomie pratique que l’on a établi ces lignes de démarcation. Les astronomes ne sont pas non plus d’accord sur l’évaluation de l'éclat apparent des étoiles; et il serait pourtant bien à désirer qu’on puisse l’apprécier rigoureusement,; car alors seulement on pourraitconnaltre les variations d’intensité lumineuse que ces astres nous offrent avec le temps. W. Herschcl proposa à ce sujet quelques règles provisoires dans les transactions philosophiques de 1817; il admettait que :

! 1” grandeur égale 100

Ces nombres ne peuvent être considérés que comme des moyennes ; car sir John Hcrschel a trouvé que la lumière de Syrius, qui est à la vérité la plus brillante des étoiles , égale trois cent vingt-quatre fois celle d’une étoile moyenne de sixième grandeur.

La lumière qui emploie 8' 13" (huit minutes treize secondes), pour venir du soleil jusqu'à nous, doit mettre au moins trois ans pour franchir l'espace qui nous sépare des étoiles, quoique sa vitesse soit d’environ soixante-dix mille lieues par seconde. Bradlcy et d’autres astronomes pensent même qu'il faut doubler cette distance , et porter à six ans le temps que la lumière emploie à la parcourir. Mais si nous admettons l’évaluation très-raisonnable que nous avons rapportée tout à l’heure , c’est-à-dire que la lumière d’une étoile dans chaque ordre de grandeur , soit la moitié de la lumière d'une étoile de l’ordre qui précède, il en résultera qu’une étoile de première grandeur devra être reculée trois cent soixantedeux fois plus loin pour nous paraître une étoile du seizième ordre. Ainsi , comme l’observe John Herschel, dans la foule innombrable des étoiles télescopiques , il doit y en avoir dont la lumière a mis au moins mille ans pour venir jusqu'à nous ; et quand nous les observons, quand nous prenons note de leurs changements, c’est leur histoire d’il y a mille ans que nous lisons et écrivons (lj.

(1) J. Herschel, Traité d’astronomie, page 448.

Qui sait maintenant où s’arrêtera la perfection des télescopes? qui peut savoir si nous ne découvrirons pas des astres plus éloignés encore ? et la lumière parcourt soixante-dix mille lieues par seconde. L’imagination ellemême , qui pourtant va quelquefois bien loin, peut à peine concevoir ces distances. Ainsi plusieurs de ces astres ont peut-être disparu depuis longtemps , et nous jouissons encore de leur lumière ; d’autres sans doute ont été créés dans l’espace , et la génération actuelle s'écoulera tout entière, avant que leur lumière parvienne à la surface de notre globe.

La lumière des étoiles fixes a une espèce de tremblement que l’on nomme scintillation , qu’on ne remarque pas ordinairement dans les planètes. Il n’est pas aisé d'assigner la cause de cette différence , mais l’effet en est dù aux vapeurs qui troublent l'atmosphère ; car Saussure a observé que , sur les hautes montagnes , les étoiles situées au-dessus de la tète de l’observateur n’offrent pas de scintillation.

.Voueements des étoiles. Chaque étoile semble décrire tous les ans une petite circonférence ; mais si nous voulons placer l'astre à sa véritable place, il faut le supposer au centre de cette petite circonférence , car son mouvement n’est qu’apparent. C'est une illusion qui résulte du mouvement de la terre , combiné à celui de la lumière , et que l’on désigne sous le nom d’aberration.

Un observateur immobile verrait les astres suivant la direction de leurs rayons, mais étant emporté par le mouvement annuel de la terre, qui est soixante fois environ plus considérable que le mouvement de rotation de l'équateur terrestre , il rapporte nécessairement aux étoiles le mouvement dont il est doué lui-mème, et celles-ci doivent paraître se mouvoir sur cette circonférence et la décrire chaque année. Comme toutes les étoiles présentent la même illusion , leurs positions relatives restent les mêmes , et les constellations ne sont nullement altérées.

Indépendamment de ces mouvements généraux , plusieurs d'entre elles ont des mouvements particuliers très-lents , niais que la suite des temps a rendus sensibles , et qui donnent lieu de croire que toutes les étoiles ont des mouvements qui se dévelop-

DES ÉTOILES

pcront dans les siècles suivants, lis ont etc d'abord principalement remarques dans Syrius et Arclurus , deux des plus brillantes étoiles , et probablement des plus rapprochées de la terre. Il en est d'autres , quoique moins brillantes, dont les mouvements sont plus sensibles. Celle qui semble s’avancer avec le plus de vitesse , est P de Cassiopée , dont le mouvement annuel est de 3" 74. Parmi les étoiles doubles que nous étudierons tout à l'heure , il en est une 61 du Cygne , composée de deux astres éloignés l'un de l'autre de 1 3", qui s'avance annuellement dans le ciel de 3" 3, c'est-à-dire d’un peu plus d'un tiers de la distance qui sépare ces deux étoiles. Ce sont, de tous les astres de cette nature, ceux qui se déplacent le plus sensiblement pour nous. Depuis cinquante ans , ils se sont avancés sur le ciel de V 33”. A la distance qui nous sépare de ces étoiles , un déplacement d'une seconde correspond à un trajet d'au moins huit millions de millions de nos lieues. Tous les ans, la Gl° du Cygne parcourt donc au moins quarante millions de millions de nos lieues. On voit, comme l’observe Arago , auquel on doit des observations fort intéressantes sur cette étoile , que l'on ne doit pas prendre à la lettre l’épithète de fixa, que nous avons , suivant l'usage , accordée aux étoiles. Il est vrai de dire cependant que , dans la pratique de l'astronomie , ces mouvements sont insensibles, et ne nuisent en rien jusqu’à présent à la précision des résultats. On peut donc conserver le nom de fiscs aux étoiles , quoique toutes soient animées d'un léger mouvement uniforme , qui doit être d'autant plus perceptible pour nous, que nous en sommes plus près. Encore restera-t-il à savoir si ce sont ces astres qui se déplacent réellement , ou si c'cst notre système solaire qui s'avance en sens opposé.

Phénomène» particuliers. Les étoiles présentent quelques phénomènes remarquables.

On a vu paraître des étoiles nouvelles , et d'autres qu’on avait observées ont totalement disparu. Ainsi, c’est à l'apparition nouvelle d’une étoile , l'an 1 23 avant l'ère chrétienne , qu’est dû le premier catalogue d’étoiles dont nous ayons connaissance. Hipparquc l'entreprit alors, afin de pouvoir constater par la suite de semblables apparitions.

L’an 389 de notre ère, un nouvel astre parut près de « de l'Aigle. Il eut pendant trois semaines l'éclat de Vénus, et disparut ensuite.

Le 10 octobre 1604 , on vit paraître aussi une étoile très-brillante dans la constellation du Serpentaire. Elle resta visible pendant un an , et on ne la revit plus.

On cite encore la changeante de la Baleine, dont nous parlerons plus loin , qui resta invisible pendant quatre ans, d'octobre 1672à décembre 1676. Cassini remarqua aussi que l'étoile x du Cygne resta presque invisible pendant les années 1699, 1700 et 1701, qui étaient précisément celles pendant lesquelles elle devait acquérir son plus grand éclat. Mais de toutes ces étoiles temporaires la plus remarquable fut celle qui parut en novembre 1372, dans la constellation de Cassiopée. Elle fut dès le commencement plus éclatante que Syrius, qui est la plus brillante des étoiles ; sa lumière s'affaiblit ensuite, et elle disparut entièrement seize mois après sa découverte , sans avoir changé de place dans lecicl . Sa couleur éprouva des variations considérables ; elle fut d’abord d’un blanc éclatant , ensuite d’un jaune rougeâtre , et enfin d'un blanc plombé. On peut soupçonner avec vraisemblance , dit Laplace , pour se rendre compte de ce phénomène, que de grands incendies occasionnés par des causes extraordinaires , ont eu lieu à la surface de ces corps ; et ce soupçon se confirme par le changement de leur couleur analogue à celui que nous dirent sur la terre les corps que nous voyons s’enflammer ou s’éteindre.

On peut du moins parcelle hypothèse se rendre compte de l'apparition soudaine de cette étoile. Elle fut si prompte , que Tycho-Brahé, quittant le 11 novembre son observatoire pour retourner chez lui , ne fut instruit de son apparition que par quelques personnes rassemblées et occupées à admirer ce nouvel astre.

II n'était certainement pas visible quelques instants auparavant. Cette étoile si remarquable par son apparition soudaine et par son éclat qui permit quelque temps de la voir en plein jour, ofTrc encore un autre intérêt aux astronomes. On cite dans les années 943 et 1264 des étoiles brillantes dans la région du ciel comprise entre Céphéc et Cassiopée, et comme les lieux de ccs astres n’ont pas été déterminés avec précision , et que l’intervalle qui a

DES ÉTOILES

séparé leur apparition, est & peu prés le même, on croit que c'est un même astre à lumière périodique dont les apparitions en 945, 1364 el 1572 donnent une période de trois cent quinte à trois cent vingt ans. On verra à la fin de ce siècle si cette supposition passe au rang des vérités. Cette étoile alors prendrait place avec les périodiques ou changeantes dont nous allons nous occuper.

Étoiles changeantes. On les appelle ainsi , parce qu’on observe des variations périodiques dans l'intensité de leur lumière , telle est la changeante de la Baleine qui est de la seconde grandeur ; elle se montre dans tout son éclat,

et disparaît totalement dans l’espace de trois cent trente-quatre jours vingt-une heures.

Telle est la Tête de Méduse ou (3 de Persée, qui , dans une période de deux jours vingt heures quarante-huit minutes, passe de la deuxième à la quatrième grandeur.

Le cou du Cygne a une changeante qui ne va pas au delà de la cinquième grandeur , et dont la période est de trois cent quatre-vingtseize jours avec des irrégularités.

Il en est encore d’autres qui changent périodiquement de grandeur , et dont nous donnons ci-dessous le tableau extrait du Traité d’astronomie, par John lierschel.