OBSERVATOIRES PRIVÉS

OBSEIVVATOIRE D£ LORD ROSSE (filRR CASTLE, PRES PARSONS TOWN, K-INO'S COUNTy).

L'Observatoire de Birt Castle fut à Torigine à la fois un atelier d'Optique et de Mécanique, et un Observatoire proprement dit. C'est, en effet, dans le château même de lord Rosse qu'ont été construits, puis utilisés, les immenses télescopes qui ont rendu son nom si populaire.

William Parsons, comte de Rosse, fils aîné du comte Laurence, naquit le 17 juin 1800. Après un commencement d'instruction reçu à la maison paternelle, il entra à l'Université de Dublin, et peu après au Magdalen collège, à Oxford.

Ses études terminées, il fut envoyé (1821) au Parlement par les électeurs du King*s County ; il portait alors le titre de lord Oxmantown. Après avoir pris part aux travaux de la Chambre des Communes jusqu'en 1 834 » *^ ^e retira du Parlement pour se livrer tout entier à ses recherches scientifiques : sa haute position lui imposait encore néan-

moins quelques fonctions publiques ; c^est ainsi qu*en 1 83 1 il avait été nommé lord-lieutenant de son comté (King*s County), et qu'en i834 i^ devint colonel de sa milice.

La mort de son père, arrivée en i84i , lui donna le titre de comte de Rosse. Un siège à la Chambre des lords n'était pas, il est vrai, attaché à ce fief irlandais; mais, en 1845, il fut élu pair représentatif d'Irlande, et se trouva ainsi de nouveau mêlé, et cela jusqu'à sa mort, à la vie politique de son pays.

Doué d'une haute intelligence, lord Rosse cultiva presque toutes les sciences; mais son étude de prédilection fut l'Astronomie d'observation. L'histoire de cette science lui avait d'îiilleurs appris que le moyen le plus certain de faire dans le ciel des découvertes importantes était d'avoir, comme W. Herschel, des instruments puissants et de grande ouverture ; mais il n'y avait pas à cette époque de constructeurs capables d'en fournir de pareils ; W. Herschel avait emporté dans sa tombe, ou légué comme un secret à son fils, sir John Herschel, la composition du métal qu'il employait, ainsi que les procédés directs et sûrs qu'il avait substitués à la routine méthodique de ses premières années ; James Short, le plus grand constructeur du xviii* siècle (17ÏO-1768), si célèbre et si habile dans la fonte et le polissage des miroirs, était • tellement jaloux de voir ses successeurs recueillir le fruit de ses travaux qu'avant sa mort il fit brûler et dé« truire son outillage tout entier; le comte de Stanhope (1), à qui l'on doit la construction de la loupe de Stanhope^

(i) Le comte de Stanhope est le beau-frère de Pitt, et le père de la célèbre lady Stanhope.

fort employée en Botanique, avait fait aussi des efforts considérables pour arriver à construire de grands miroirs ; mais ses essais n'avaient jamais abouti qu'à des miroirs pleins de défauts, et quand sir James South, persuade que les défauts d'un homme de cette valeur devaient être pleins d'enseignement, étudia les papiers que le comte avait légués à la Société royale, il ne découvrit rien qui pût le mettre sur la voie de ce qu'il cherchait. Lorsqu'en 1826 lord Rosse tourna son attention vers le pro~ blême difficile de la construction des grands miroirs de télescopes, tout était donc à redécouvrir pour lui.

La première difficulté était de trouver un alliage aussi blanc, aussi brillant, et se ternissant aussi difficilement qu'il le faut pour un miroir. Après un grand nombre d'essais, lord Rosse s'arrêta à l'alliage contenant 4 parties de cuivre et i partie d'élain ; ipais cet alliage, quoique plus dur que l'acier, est plus cassant que le verre ; coulé par les procédés ordinaires, il ne donne pas une masse homogène; enfin il se brise très-aisément dans le refroidissement, ou plus tard sUl est soumis à de brusques changements de température. Aussi lord Rosse se résigna-t-il à former son miroir de plusieurs fragments de petites dimensions, coulés et polis séparément, mais soudés plus tard avec un bronze spécial dont le coefficient de dilatation fût le même que celui de Taliiage du miroir. Il fit ainsi un miroir de 3 pieds de diamètre (o"*, gi): avec les petites étoiles, ce miroir donnait de bonnes images; mais ses divisions apparaissaient sur le disque donné par les étoiles de i'" grandeur. Il fiillait donc revenir à la fonte par grandes masses ; or, dans ce procédé, les parois des moules de sable, dont on se sert d'ordinaire, re-

froidissent d'abord les surfaces extérieures de la pièce à couler, de sorte que les portions centrales se trouvent comprimées au moment où elles se refroidissent, d'où une fente inévitable. Cette cause d'accident disparaîtrait si l'on pouvait faire refroidir le métid par couches successives, de sa surface infe'rieure à sa surface supérieure; pour y arriver, lord Rosse fit les parties inférieures du moule en fer solide et le reste en sable : la fonte se fit alors sans difficulté ; mais il s'emprisonnait entre le miroir et le fer du moule un certain volume d'air, produisant une cavité qui déformait la surface du miroir. Cette dernière difficulté fut écartée en produisant une ventilation énergique au fond du moule ; dans ce but, avec de minces bandes de fer, qu'il relia ensemble en les rapprochant assez l'une de l'autre pour que le métal ne pût s'écouler par les interstices, et en laissant néanmoins assez d'espace pour que l'air pût facilement s'échapper, il fit un treillis à Tune des faces 'duquel il donna au moyen du tour la convexité voulue ; polie ensuite, cette face devint la base du moule. Il coula alors, avec ce nouveau creuset, six plaques de miroir, dont pas une ne lui parut défectueuse. Le procédé était donc trouvé, il s'agissait maintenant de tailler et de polir la plaque ainsi obtenue.

Les opérations par lesquelles on façonne un petit miroir sont bien connues : V outil (i) étant fixé sur un manche, l'ouvrier tient la poignée avec les mains, appuie

(i) Pour un miroir concave, l'outil est une calotte sphérique convexe en métal, de courbure un peu plus petite que celle du miroir, et sur laquelle on dépose, par l'intermédiaire d'un papier ou d'une couche de poix, de l'émeri pour le dégrossissage, du rouge d'Angleterre de plus en plus fin pour le polissage.

l'outil sur le miroir, et lui imprime un mouvement rectiligne ou circulaire, dans une direction perpendiculaire à celle de son corps, tout en tournant autour du miroir régulièrement et d'une façon continue. Pour un grand miroir, un pareil procédé était impraticable ; il fallait confier à une machine l'exécution de ces mouvements : aussi lord Eosse avait il commencé tous ses travaux par la construction d'ime machine de ce genre (1828). Nous ne la décri* rons point en détail, renvoyant pour cela le lecteur au Mémoire original de lord Rosse (i). Nous dirons seulement que le miroir constamment plongé dans un bain d*eau, qui lui conservait une température sensiblement constante, pouvait être animé d'un mouvement horizontal de rotation assez rapide, tandis que l'outil, aussi pesant qu'il était nécessaire, se mouvait sur sa face supérieure, soit en ligne droite, soit suivant une ellipse aux axes de laquelle l'opérateur donnait tel rapport qu'il voulait au moyen d'excentriques divers s'ajustant sur la tige qui portait l'outil. Avec une pareille disposition, chaque mouvement est parfaitement déterminé, et son effet sur la forme du miroir certain ; tout résultat obtenu une fois peut être reproduit à volonté ; enfin on atteint sûrement, dans la forme du miroir, une précision qui avant cette découverte avait été rarement obtenue.

A 90 pieds au-dessus de la machine était placé un cadran de montre dont on regardait l'image dans le miroir sans toucher à celui-ci , et qui permettait de savoir lorsque l'opération du dégrossissage était terminée. Restait à polir le miroir.

(1) On Account of experiments on the reflecdn^f tfhscopcs [Philosophical Transactions pour l84^)'

Ici se présentait une nouvelle difficulté. Pour les petits miroirs, en effet, on recouvre alors l'outil de poix, et Ton recommence les mêmes opérations; mais, avec les dimensions actuelles, ce procédé ne pouvait être suivi ; la pression et le frottement étendaient inégalement la couche bitumineuse, altéraient sa forme, de sorte que bientôt le miroir s'échauffait inégalement et se déformait. Pour empêcher les déplacements de la poix, lord Rosse pensa d'abord à pratiquer des rainures sur la surface même de l'outil; mais le remède ne vidait pas mieux que le mal, et force lui fut de chercher une autre substance que la poix. Après des essais fort nombreux, l'astronome de Birr Castle s'arrêta à un revêtement résineux, fonné de deux couches apposées successivement, la première en résine molle, servant de support à la seconde formée de résine dure.

Un télescope de 3 pieds d'ouverture (o*", 91), d'une puissance remarquable, fut le résultat de ces travaux, qui se prolongèrent pendant douze ans.

Mais lord Rosse ne voulut point s'arrêter là; les mêmes procédés devaient s'appliquer à des miroirs de dimensions beaucoup plus considérables. Il se remit donc immédiatement à l'œuvre et ses prévisions se vérifièrent complètement , de sorte qu'en 1 845 un nouveau télescope, d'ouverture double du premier, était complètement monté. Cet instrument gigantesque, auquel on a donné le nom de Lcviathan [fig. 8), a 55 pieds anglais de long (16", 61 ), et 6 pieds .inglais de diamètre (i*", 82). Le miroir pèse 3809 kilogrammes, le tube 66o4 kilogrammes. Le poids total à mouvoir est donc de 10 4i3 kilogrammes ; il avait coûté Booooo francs. Une pareille machine ne comportait plus le mode de montage ancien, celui qu'avaient employé

Ilerschel et Ramage, et qui permettait de diriger Tinstniment vers un point quelconque du ciel. Le sacrifice d'une partie du champ de vision devenait nécessaire; car il était indispensable, pour avoir de la stabilité, d^installerTinstrument entre deux murs en pierre; on réduisit ainsi la course à une heure et demie de part et d'autre du méridien en laissant à l'instrument tout mouvement libre depuis rhorizon jusqu'au-dessus du pôle.

Le télescope géant fut inauguré par le docteur Robinson, alors directeur de l'Observatoire d'Armagh, et par le célèbre sir James South. Rien n'est plus instructif que de lire dans les journaux d'alors les récits de cette mémorable expérience [Times du i6 avril i845) ; on y voit tout l'intérêt que la portion éclairée de la nation anglaise attachait, dès cette époque, aux progrès de l'Astronomie, et Ton comprend mieux l'enthousiasme des deux savants astronomes , leur admiration pour le beau spectacle qu'ils contemplaient les premiers, et l'importance de l'œuvre accomplie par lord Rosse pour l'amélioration des instruments d'Astronomie.

Avec ces puissants instruments, il sonda dès lors tous les replis du ciel et se consacra surtout à l'étude des nébuleuses, ces mondes éloignés qu'on connaît à peine encore aujourd'hui. Le premier résultat de ses observalions fut de faire douter de l'existence même des nébuleuses, car il résolvait presque toutes celles vers lesquelles il dirigeait son télescope, et de faire admettre qu'elles étaient toutes des amas d'étoiles, dont un télescope assez.puissant montrerait les éléments; ses recherches ultérieures ren- ' versèrent cette conclusion, et montrèrent' que la plupart des nébuleuses planétaires, si ce n'est toutes, ont en réa-

lité une forme dissymétrique, très-souvent spirale, et ne sont pas des amas d'étoiles. Enfin lord Rosse a le premier donné la preuve convaincante que la grande nébuleuse

Fig. 8.

Le Léviathan.

d'Orion, l'une des plus belles du ciel, a depuis peu d'années changé de forme, par suite de la condensation de la matière dont elle est formée.

Les observations de lord Rosse et de ses assistants, dont les principaux sont M. Johnston Stoney, aujourd'hui secrétaire de l'Université de la reine à Dublin (Queen's Unwersitf, Ireland) (i), Bindon Stoney, Mitchell Hiinter et Bail , ont été publiées dans les « Philosophical Transactions of the loyal Society », en i844 et i85o, sous le titre « Observations on the nebulœ », et en 1861 sous le titre « On the Construction of spécula of 6 feet aperture and a Sélection from the observations of nebulœ made with them ».

Cet illustre astronome mourut le 3i octobre 1867, dans son château de Birr.

Pour rappeler sa mémoire et perpétuer le souvenir de ses bienfaits, les habitants du King's County lui ont élevé sur l'une des places du chef-lieu un beau monument , et dans l'église de Saint-Brendon une colonne funéraire sur laquelle on lit l'inscription suivante, que nous reproduisons en entier :

(1) Pendant la même période, M. Stoney a aussi publié un certain nombre de travaux importants, entre autres dans le British Association Report y pour i856, un Mémoire remarquable, On a collimator for completing the adjustements oj reflecting télescopes, où il reprend et complète une méthode optique donnée, en f833, par sir John Herschel.

IN REMEHBRANCE

of WILLIAM, Third Earl of ROSSE,

born june 17 1800,

died october 3i 1867,

after long suifering born

as a brave man and a true Christian.

Sprung frora a distinguished race emînently gifted both in body and mind, bis use^ of thèse blessings was worthy of them; in the University he won the highest honours; in the House of Gommons when he represented the King's Gounty, as afterwards in the Hoase of Lords, he was Gonspicuous for integrity, judgment, great practical talent and dévotion to the best interest of bis country. Admirable in ail the relations of life, as a Husband, a Father, a Landlord,

He was renowned in the loftiest range of science , and he revealed to mankind by the unrivalled création of his genius a wider vision of the glory of God.

Les travaux de l'Observatoire de Birr Castle ne furent point interrompus par la mort de son fondateur. Depuis longtemps déjà son fils, le quatrième des comtes de Rosse et le propriétaire actuel du château de Birr, s'occupait d'astronomie et poursuivait les recherches de son père. Il avait fait, par exemple, une étude fort longue et fort complète de la grande nébuleuse d'Orion, dont on trouve les résultats dans les Philosophical Transactions pour 1868, sous le titre : On account of Observations of the Great Nebula in Orion, . made at Birr Castle y wiih the 3 feet and & feet télescopes, between 1848 and 1867, with the drawing of the nebula; by Lobd Oxmantown.

Lord Rosse continua dès lors ses travaux astronomiques et en étendit le cercle. Aidé de ses assistants, qui

furent successivement MM. Burton et Ralph Gopeland, il reprit les observations des nébuleuses indiquées dans le Catalogue général de sir John Herschel, observa au point de vue physique Jupiter, Uranus et Neptune; plus tard, il fit adapter au télescope de 6 pieds (le Lémathan) un bon mouvement d'horlogerie qui lui permit de compléter ces observations physiques par des mesures micrométriques . exactes. Enfin, et c'est là son travail le plus important, il a fait depuis 1868 une belle série d'expériences sur la radiation de la chaleur lunaire, sur la loi de son absorption par notre atmosphère et sur la variation de son intensité dans les diverses phases de ses lunaisons : nous entrerons dans quelques détails à ce sujet.

Avec le télescope de 3 pieds, il obtenait une image de la Lune de 2,9 pouces (0^,074) de diamètre en moyenne, dont toute la chaleur était concentrée sur Tune des faces d'une pile thermo- électrique de o,33 pouce de diamètre au moyen d'un miroir concave de 3,5 pouces (o",o89) et 3 pouces (o™,076) de foyer; un galvanomètre très-sensible, relié à la pile par des fils recouverts de soie, servait d'appareil mesureur. Lord Rosse a trouvé ainsi, en 1868, 1869 et 1870, que la loi de la radiation calorifique lunaire était sensiblement la même que celle de Zœllner pour la variation de sa radiation lumineuse; œmme on le sait, cette loi est exprimée par la formule suivante :

q^ sin(o— p) — (<^— p) cos(p— p) 7 ~" sin (y- p) — (f^'— p) cos (i^ — pj'

où q* et q sont les quantités de lumière envoyées par la Lune dans deux phases différentes de sa lunaison, p et (^ les distances angulaires de la Lune et du Soleil, p une con-

stante qui représente la hauteur moyenne des montagnes de la Lune et dont la valeur est de Sa degrés. En outre, tandis qu'une lame de verre laisse passer 80 pour 100 du rayonnement solaire, elle ne transmet que 10 pour 100 du rayonnement lunaire : la chaleur de la Lune se compose donc de 90 pour 100 de chaleur obscure et 10 pour 100 de chaleur lumineuse.

Plus tard, lord Rosse étudia l'absorption de la chaleur lunaire par notre atmosphère, c'est-à-dire la variation de rintensité de son rayonnement calorifique ( au même degré de la phase) avec la distance zénithale ; il obtint ainsi une loi tout à fait analogue à celle que Seidel avait obtenue pour la lumière des étoiles. Enfin il trouva que, si l'atmosphère n'existait pas, la surface de la Lune, lorsqu'elle esl; pleine et lorsqu'elle est nouvelle, pourrait être remplacée par un vase d'étain noirci, de même étendue apparente et rempli d'eau à 247 et 5o degrés Farenheit (120 et 10 degrés C.) (i).

Actuellement l'Observatoire de Birr Castle utilise ses beaux instruments à une étude physique complète de la planète Jupiter; et M. Strype, ingénieur de Dublin, adapte au télescope de 3 pieds un mouvement d'horlogerie semblable à celui qui avait permis de tirer du Léviathan un parti si fécond el^si remarquable.

(1) En répétant ces expériences à Paris en 1869, MM. Marié-Davy et Baille ont trouvé que la chaleur réfléchie par la surface de la pleine Lune était équivalente à celle qu'émet un cube de 6<^,5 de côté plein d'eau bouillante et placé à une distance de 35 mètres.

OBSE&VATOIRR DE J. KOWARDS COOPKR (mARK.&EB CASTLE ,

Irlande).

L'Observatoire de M. Bishop venait à peine d'être créé dans la campagne de Londres, que M. Hind, astronome de cet Observatoire , y découvrait deux petites planètes (Iris, i3 août 1847; Floï*a, 28 octobre 1847), malgré le peu de transparence du ciel aux environs delà métropole anglaise.

Un riche seigneur irlandais, M. J.-Edwards Cooper, résolut alors d'établir, dans son château de Markree, sur la côte nord-ouest de l'Irlande, un Observatoire destiné à suivre la même voie. Son but était le suivant : cataloguer avec des instruments puissants et exacts toutes les étoiles de la région écliptique du ciel jusqu'à la 11* grandeur, et se servir ensuite de ce Catalogue pour encarter la même portion du firmament, portion où se rencontrent toutes les petites planètes. La recherche des petites planètes jusqu'à la 1 2® grandeur deviendrait , dès lors , excessivement facile. Dans la pensée de M. Cooper, ces cartes devaient même servir à la- recherche de la planète ultra-uranienne alors inconnue. C'était là un projet grandiose, qui eut la bonne fortune d'être adopté par la Société royale. L'Observatoire de M. Cooper fut bientôt terminé. Son instrument important fut un équatorial dont la lunette avait i4 pouces (o"', 35) d'ouverture et 25 pieds de distance focale. Il possédait en outre un cercle méridien de Troughton et Simms, construit sur le

modèle [de celui de TObservatoire royal de Greenwich (voir I" Partie, p. 43) et d'une grande perfection. L'ensemble de ces instruments faisait de TObservatoire de M. Cooper un des établissements les mieux outilles d'Angleterre.

Mais il y a plus [la louange doit en revenir en partie à M. Graham, qui dirigea toute l'installation de l'établissement astronomique de Markree, et en fut plus tard le véritable astronome (i)], à l'inverse de ce que nous avons rencontré dans un certain nombre d'Observatoires de rÉtat ou des Universités, rien ne fut sacrifié au hasard, mais tout fut subordonné au but astronomique.

Pour l'instrument principal, l'équatorial, le véritable outil de l'Observatoire, point de bAtiments, pas de maison ; il est, à vrai dire, installé en plein air ; une simple cabane lui suffit; mais aussi, toutes les éclaircies que lui offrira ce ciel trop souvent couvert, il en profitera , et pas un astre ne lui échappera.

Mais, par suite du mode d'installation des instruments, la .pendule était trop loin de l'observateur pour qu'il pût en entendre les battements. Le second assistant, placé dans la salle du cercle méridien, inscrivait sur son registre les iqps d;)nnés par M. Graham : pour des mesures précises, une pareille installation eût été fort mauvaise ; mais pour le but que se proposait M. Cooper elle était rationnelle et suffisante. Actuellement les diverses méthodes d'enregistrement lèvent toute difficulté, et certainement il

(i) Le personnel de l'Observatoire de Markree se composait de M. Graham, premier assistant, et de M. Robertson, second assistant.

11*7 ^ P^^ d'Observatoire qui , avec un bon instrument et l>eu de personnel , ne puisse rendre de grands services en suivant les principes mis en pratique à TObservatoire de Markree. D*un autre côté, M. Graham réduisit toutes

Réticule de Bradley.

ses mesures à celles du temps; c'était là un précieux avantage. Il employa pour cela le micromètre rhomboïdal de Bradley [fig. 9), dont la Caille s'était servi avec tant de succès au Cap de Bonne- Espérance (i), et qui lui parut éminemment propre à donner, par des observations de temps et avec une exactitude suffisante, à la fois l'ascension droite et la déclinaison des différents astres : il offrait en même temps l'avantage de laisser libre, pour

(1) La Caille, Cœlum australe stelliferum^ p. 8,

l^examen détaillé des astres eux-mêmes, tout le milieu du champ, portion où la vision est la plus nette.

Au début même de ses observations, M. Graham découvrit la planète Thémis. L'excellence de la méthode était dès lors prouvée ; aussi M. Graham crut-il devoir se consacrer uniquement à la confection d'un bon Catalogue et aux observations qu'elle nécessite, plutôt que de chercher dans des découvertes faciles une renommée immédiate, et pendant huit années consécutives, du 9 août 1848 au 27 mars i856, on observa sans relâche, à l'Observatoire de Markree, les étoiles de la zone éclip tique.

Les observations ont été publiées très-régulièrement aux frais de la Société royale, et par les soins de M. Cooper, sous le titre : « Catalogue of stars near the ecliptic ohserved at Markree, and ivhose places are supposed to he hitherto unpublished », en quatre volumes parus à Dublin, en i85i, i853, 1 854 et i856. Le premier volume renferme 14888 observations, le deuxième 15298, le troisième 1 5 o 1 8, le quatrième 1 4 952.

Le total des observations faites à Markree, pendant ces huit années, s'élève* donc à 72958; mais, à cause des étoiles communes aux différents Catalogues, points de repère nécessaires pour relier entre elles les portions du ciel dessinées successivement, le nombre total des étoiles dont les positions peuvent se déduire des Catalogues de M, Cooper se réduit à 60 066.

Depuis i856, l'Observatoire de Markree n'a publié aucun travail astronomique, aucune observation. Peutêtre avait-il été fondé dans le seul but de faire des cartes écliptiques et, une fois ce but atteint, M. Cooper a-t-il jugé sa mission terminée. Il existe en Angleterre de nom-

breux exemples d'une pareille limitation de travail, que nous approuvons d'ailleurs complètement. C'est ainsi, par exemple, que M. Warren de la Rue s'était engagé à subvenir pendant dix ans aux frais de réduction et d'impression des observations du Soleil faites à Kew.

Néanmoins le Catalogue écliptique de Markree restera comme l'un des plus beaux monuments que puisse élever la fortune unie à rintelligence et à l'amour de son pays.

observatoires de m. j. birmingham et de m. w. erck (millbrook. et sherrington-house).

Outre ces Observatoires principaux, il existe encore dans le royaume d'Irlande deux établissements astronomiques fondés récemment et dont nous dirons quelque^ mots.

A Millbrook, dans le comté de Tuam, M. Birmingham étudie, depuis 1866, avec une bonne lunette montée sur un pied ordinaire, la variabilité des étoiles, et chaque année, en novembre, il observe les^ averses météoriques des Léonides. ^

A Shenington-House, dans le comté de Wicklow, i\ 4o kilomètres sud-est de Dublin, M. W. Erck a installé en 1873 un èquatorial dont l'objectif, dû à Alvan Clark de Chicago (U.-S.), a 8 pouces (o",2o) d'ouverture et 75 pouces (2™, 90) de foyer, avec lequel il a déjà fait une étude consciencieuse des mouvements relatifs des composantes de la Grande Ourse.