SUR LES NÉBULEUSES

Nos connaissances expérimentales actuelles sur les Nébuleuses sont loin d’être aussi étendues et précises que celles que nous possédons sur les phénomènes qui ont fait l’objet des Chapitres précédents ; il s'ensuit que tout essai théorique sur les Nébuleuses doit avoir nécessairement un caractère assez hypothétique, puisque l’ensemble des faits d'observation qui peuvent lui servir de base et de criterium est encore très limité, et sur bien des points incertain.

Mais il nous a paru que si, quittant les limites du système solaire, on appliquait aux autres étoiles la considération d’un rayonnement électromagnétique anaiogue à celui du Soleil, on pourrait jeter quelque clarté sur plusieurs des problèmes les plus mystérieux de l’Astronomie nébulaire, et cela sans l'intervention d'aucune autre hypothèse, et simplement par l'application logique des résultats les plus modernes de la Physique; si à cela on ajoute l'intérêt philosophique que suscite naturellement dans tous les esprits tout ce qui touche au problème cosmogonique, l’objet de ce Chapitre se trouvera sans doute suffisamment justifié.

La question de savoir quelle est l’origine de la lumière des Nébuleuses a été à peu près complètement laissée de côté par ceux qui, jusqu’à ces dernières années, se sont occupés de ces astres et de la formation du système des mondes. Kant, Laplace et plus récemment Faye, etc., ont envisagé exclusivement les Nébuleuses au point de vue de la Mécanique, en se bornant à admettre, sans préciser davantage, que la lumière nébulaire était due à un état incandescent de la matière produit par des températures élevées.

Mais les plus récentes recherches semblent avoir démontré (!) que, même aux plus hautes températures, la chaleur seule est incapable de faire émettre aux gaz un spectre de raies, et d’autre part on admet actuellement parmi les astronomes, pour diverses raisons déduites notamment de l'aspect particulier et invariable des Nébuleuses (?), que celles-ci ont une température très basse et voisine du zéro absolu.

RINGSHEIM, Sur le rayonnement des gaz, passim. (Rapports du Congrès de Physique, 1900.) epue générale des Sciences, 1902, p. 75-76.

REA Es el

Ce problème a préoccupé ces dernières années plusieurs astrophysiciens et des solutions différentes ont été proposées par M. Arrhénius, par M. Deslandres et par nous-même.

Nous allons les passer rapidement en revue.

I. M. Arrhénius (') explique la luminescence des Nébuleuses par les décharges que doivent produire, selon lui, dans les gaz nébulaires, les particules négativement chargées, lancées dans l’espace par le Soleil et les étoiles grâce à la pression de radiation de leur rayonnement. D’après M. Arrhénius, ce seraient les parties extérieures seules des Nébuleuses qui capteraient ces particules chargées, et seules par suite émettraient de la lumière; et M. Arrhénius voit une confirmation de son hypothèse dans le fait que diverses Nébuleuses, et notamment les Nébuleuses annulaires, émettent de la lumière principalement par leurs parties extérieures.

Mais, d’une part, nous avons vu (?) qu'il est bien difficile d'admettre que les particules repoussées des astres et soumises dès leur départ et pendant tout leur trajet au rayonnement ultra-violet de ceux-ci, puissent conserver une charge négative suffisante pour produire dans les gaz nébulaires les décharges lumineuses que suppose M. Arrhénius. D'autre part, s’il est vrai que plusieurs Nébuleuses ont leur plus grand éclat sur leurs bords, il convient de remarquer que tel n’est pas le cas général et qu’un grand nombre d’autres, et notamment plusieurs Nébuleuses planétaires, ont leur éclat maximum au centre et que la lumière y décroit rapidement du centre vers les parties extérieures. Enfin les apparences des Nébuleuses en spirales (qui sont les plus nombreuses) sont inexplicables dans l'hypothèse de M. Arrhénius, qui d’ailleurs n’en parle même pas dans son Mémoire, bien qu’elles constituent la forme la plus générale.

Pour toutes ces raisons la théorie de M. Arrhénius sur ce pointne nous parait

guère admissible.

II. La théorie présentée par M. Deslandres pour expliquer la lumière des Nébuleuses a été publiée peu après la nôtre; elle a fait l’objet de plusieurs Notes présentées à l'Académie des Sciences par M. Deslandres et par nous.

Dans une première Communication (*), présentée le 26 mai 1902, M. Deslandres essayait d'appliquer à l'explication des Nébuleuses l'hypothèse d’un rayonnement cathodique des astres qui avait déjà, comme nous l’avons vu, été développée sur d’autres points par Goldstein, Birkeland, et par lui-même. A la suite

(je. rie (2) Voir ci-dessus, Chap. V.

(5) Comptes rendus, 1902.

d'une Note présentée par nous à l’Académie le 2 juin 1902 (‘) et dans laquelle nous énumérions quelques-unes des objections que nous paraissait soulever l'explication de M. Deslandres, celui-ci, dans une seconde Communication (23 juin 1902) (?}, éclaircissait sur certains points et complétait sur d’autres sa Note primitive.

Telle qu’elle ressort définitivement de ces deux Notes, la théorie de M. Deslandres peut se résumer ainsi :

Après avoir rappelé la généralité de la structure en spirale dans les Nébuleuses que toutes les observations modernes et surtout les belles recherches photographiques de Roberts ont nettement établie, M. Deslandres rappelle son opinion que « la forme spirale des Nébuleuses implique une force répulsive émanée du noyau » et que la lumière des Nébuleuses comme la force répulsive doit provenir du noyau. Et il émet les hypothèses suivantes : 1° le noyau des Nébuleuses doit émettre un rayonnement cathodique intense ; 2° les gaz nébulaires sont concentrés autour de particules de condensation liquides ou solides qui sont repoussées par les rayons cathodiques émanés du noyau; 3° ces particules sont électrisées ; 4° le noyau de la Nébuleuse possède d’autre part un état magnétique analogue à celui de la Terre et qui aurait pour effet de courber suivant des spires les particules électrisées et repoussées du centre; 5° la lumière de la Nébuleuse est produite par les rayons cathodiques émanés du centre.

M. Deslandres explique la structure des Nébuleuses en spirale, grâce à ces cinq hypothèses distinctes dont aucune, semble-t-il, n’est imposée par les faits, et dont plusieurs paraissent soulever diverses objections :

On ne voit pas, notamment, pour quelles raisons physiques et sous l'influence de quelles forces le noyau des Nébuleuses doit émettre un rayonnement cathodique intense; M. Deslandres pense (*) que ce rayonnement du noyau nébulaire est analogue à celui des corps radioactifs. Mais il parait difficile d'admettre qu’un état dela matière qui, sur la Terre, ne se trouve réalisé que d’une manière exceptionnelle et extrêmement rare, se trouve exister d’une manière prépondérante dans toutes les Nébuleuses.

L'hypothèse d’un état magnétique des Nébuleuses analogue à celui de la Terre ne s'impose pas davantage à l'esprit, non plus que celle de l’électrisation des particules solides qui, d’après cette théorie, se trouvent dans les Nébule uses.

Enfin, si l’illumination des gaz nébulaires était due à des rayons cathodiques émanés du noyau, les raies émises par les régions centrales devraient être beaucoup plus brillantes que celles des parties extérieures, car : 1° l’intensité du rayonnement cathodique doit, d’après cette théorie, diminuer avec la distance

(1) Comptes rendus, 1902.

(2?) Ibid.

(3) Loc. cu.