JOSEPH WINLOCK. — LE NOUVEAU CERCLE MÉRIDIEN

Le premier soin du nouveau directeur fut de terminer la réduction et la publication des observations de la seconde partie de la zone équatoriale (o®2o' à o®4^') ^^ W.-C. Bond et de renouveler le matériel un peu vieilli de l'Observatoire, afin de pouvoir faire participer ensuite cet établissement aux travaux d'Astronomie de précision , entrepris alors un peu partout en Europe (*).

L'ancien équatorial de la tour de l'Ouest a été rem-

(*) Herschel a donné des noms aux différentes parties de cette immense nébuleuse (Memoirs of the astronomical Societjr^ t. II).

(') A la fin de 1867, M. Winlock fit un long séjour en Europe, .afin de se mettre au courant des progrès accomplis dans Taucien continent pendant les trente dernières années.

placé en 1870 par un autre, dont Tobjectif a 5 pieds et I pouce ( i"*,55)de foyer et possède des qualités optiques de premier ordre. Cet instrument est muni d'un spectroscope avec lequel on fait une étude suivie des protubérances solaires et d'un astrophotomètre de ZôUner, qui sert à M. C.-S. Peirce à de'ter miner les grandeurs relatives des étoiles de V Vranometria nwa de 4© à 5o der grés de déclinaison nord.

Le Soleil est d'ailleurs photographié régulièrement par un procédé dû à M. Winlock, adopté plus tard par la Commission américaine du passage de Vénus et qui consiste à renvoyer, à l'aide d'un miroir plan mobile en tous sens, les rayons solaires sur une lentille à long foyer ( 1 1 mètres), dont l'axe optique est horizontal.

Au mouvement d'horlogerie du grand équatorial, dont les Bond s'étaient plaints si souvent, on en substitua un autre fait par Alvan Clark qui , au dire des observateurs, « est le seul mouvement d'horlogerie connu marchant avec une telle régularité ( • ) ». Ce bel instrument est surtout employé aujourd'hui à obtenir des photographies de la Lune, de Jupiter, de Saturne, des étoiles et des nébuleuses. Presque toutes ces photographies servent de base à des dessins, lithographies ensuite avec le plus grand soin et qui vulgarisent la connaissance des formes exactes des corps célestes ( * ) .

(*) Cette appréciation nous paratt au moins exagérée. Pour ne parler que de la France, M IVf. Foucault, Y. Yillarceau et Brunner ont donné de ce problème d'excellentes solutions.

(*). Les dépenses qu'occasionnent ces dessins sont couvertes au moyen d'un fonds spécial, obtenu en 1872 par voie de souscription publique.

Les anciens instruments méridiens ont été également remplacés. Au lieu de l'instrument des passages de Bond, on a installé une lunette brisée, que les astronomes de Cambridge appellent un « Russian transit » , fait par le mécanicien de l'Observatoire de Poulkova sous la direction de M. 0. Struve; une petite modification introduite par Winlock permet de la transformer à volonté en une lunette zénithale.

Le cercle méridien de Simms ne sert plus ; on l'a laissé en place, surtout comme spécimen des constructions anglaises du commencement de ce siècle. Les observations se font aujourd'hui avec un cercle méridien, exécuté par Troughton sur les dessins de M. Winlock et qui a été installé en 1870 dans la salle méridienne de l'ouest; cet instrument, muni d'un objectif dû à Clark, de 8| pouces (o", 21) d'ouverture et de 9 pieds 4 pouces (2"*, 84) de distance focale, et de deux collimateurs de même ouverture et même foyer, s'écarte en beaucoup de ses parties du mode de construction généralement adopté en Europe : nous donnerons les différences les plus essentielles.

Dans tous les grands cercles méridiens construits jus-*qu'alors, les cercles divisés (ou le cercle divisé si l'instrument n'est pas retournable) ont l'une de leurs faces masquée, soit en totalité, soit en partie, par les piliers qui supportent les coussinets de l'axe de rotation ; de la sorte, le rayonnement auquel est soumise cette portion du cercle est différent de celui des autres portions et il doit exister, entre les diverses parties de ce cercle divisé, des différences de température d'autant plus considérables qu'il est laissé sans défense contre les courants d'air et réchauffement partiel que produit l'observateur au mo-

ment où il fait la lecture. De là des dilatations irrégulières et des distorsions inévitables, qui font varier les valeurs (les divisions de la graduation. De plus, il faut, pour retourner rinstrument, le transporter hors de la région des piliers, d'où une cause de chocs presque inévitables.

Pour faire disparaître ces inconvénients dans la mesure du possible, M. Winlock a imaginé de faire porter l'axe de rotation de Tinstruraent par une colonne de fonte G {fig. 8) plus haute que le rayon des cercles divisés D (la hauteur totale de la colonne de fonte est de o"*,6i et le rayon des cercles, dont un seul est divisé, de o"™, 44 ) et qui porte, au moyen d'un manchon épais de fonte E, les quatre microscopes M servant à' la lecture de la déclinaison de l'astre observé. Le tout est, d'ailleurs, enfermé

dans une cage de verre reposant sur le pilier et destinée ù maintenir l'égalité de la température entre ces différentes pièces : le cercle porte-microscopes peut tourner aulour de deux axes, l'un horizontal, l'autre vertical; et, par suite, son plan peut être rendu rigoureusement parallèle à celui du cercle divisé. L'expérience de ces dispositions n'a point encore assez duré pour qu'on puisse en assigner Li valeur réelle.

Quant au calage, il se faisait à l'origine à l'aide de petits cercles à niveau portés par le tube de la lunette près de Toeulaire ; mais, en 1870, cette disposition était déjà condamnée par la plupart des astronomes, comme nuisant à la rapidité des observations. Elle était surtout impropre à celles qu'adopta plus tard M. Winlock; aussi a-t-elle été bientôt abandonnée et le calage se fait-il maintenant au moyen d'une aiguille de bois S de 2 mètres de long, fixée à Taxe de rotation et mobile devant un grand cercle

a bois porté [lar lii [turtie inférieure de l'un des piliers Fîg. 8.

Cercle méridien de Cambridf^.

de l'instrument. En France, on cale d'ordinaire avec une |>elite lunette ik long foyer, fixée à portée de^l'observateur

et visant sur un cercle auxiliaire grossièrement gradué que porte l'axe de l'instrument.

Le mode d'observation a été déterminé par la raison suivante. Pendant son séjour en Europe, Winlock avait accepté de la Société astronomique allemande la mission d'observer les étoiles de la zone comprise entre •+• 5o° et -4-55** de déclinaison ; dans un pareil travail, la rapidité de l'observation est l'un des buts les plus importants à atteindre. D'un autre côté, depuis longtemps à Cambridge, comme dans tous les autres Observatoires d'Amérique, les observations de temps se fiiisaient par la méthode électrique; Winlock procéda de même pour les déclinaisons. Le micromètre se compose d'une lame mince de verre, sur laquelle sont tracés au diamant trois groupes de traits doubles, dont les deux composants sont distants de o% i4 et ont G*, 06 d'épaisseur. Au centre, sont neuf de ces couples séparés par un intervalle de i*, o3 ; de part et d'autre symétriquement , sont trois couples semblables à 4% > ^ du groupe central et à 2% 06 l'un de l'autre ; enfin un double trait, pareil au précédent, coupe l'ensemble de tous les autres sous une inclinaison telle que, ceux-ci étant verticaux, ce dernier couple fait avec l'horizon un angle de 5 degrés. Les couples verticaux servent à l'observation des ascensions droites : ceux du centre, pour les polaires et les étoiles horaires, les couples latéraux pour les étoiles de zone, l'heure du passage à chaque couple s'appréciant par l'instant où l'étoile est en son milieu. Le couple incliné est destiné à la mesure des différences de déclinaison, qui résultent immédiatement des différences de temps, ramenées à la même ascension droite, où les

étoiles se trouvent entre les deux fils de ce couple. Cette

plaque de verre est mobile à Taide d*une vis micromé* trique dont la course est perpendiculaire à la direction des couples verticaux et qui permet de rendre Terreur de collimation nulle au commencement de chaque série d'observations, c'est-à-dire d'amener sur Taxe optique de l'instrument le point où le couple de déclinaison coupe le couple central d'ascension droite.

D'ailleurs l'instrument est construit de telle sorte <|u'on puisse mettre à volonté à la place l'un de l'autre l'objectif et l'oculaire afin d'éliminer les erreurs que la flexion du tube peut introduire dans les observations; de plus, il porte en lui-même le moyen d'étudier les inégalités des deux tourillons suivant un procédé dont M. Y. Villarclau a le premier fait usage à l'Observatoire de Paris (']. Les deux tourillons de l'axe de rotation sont percés; l'un deux porte une lunette, munie d'un micromètre dont l'oculaire est à l'extérieur, et au delà de son objectif une lentille collimatrice au foyer de laquelle, dans le second tourillon, est Çviée une plaque de nacre portant en son centre un petit cône métallique dont le sommet est percé d'un trou. Si derrière cette plaque on place une lampe allumée, on obtient dans la lunette de l'autre tourillon une image semblable à celle d'une étoile de 7* ou 8® grandeur qui se déplace lorsque l'instrument tourne autour de son axe si les tourillons ne sont point rigoureusement cylindriques et égaux et «dont les déplacements, mesurés au micromètre, donnent alors la forme exacte des tourillons.

(*) yoir BauNNOW, Astronomie pratique, par M. C. André, p. 26 et suivantes.

D'après Winlock, Terreur probable d'une observation isolée faite avec cet instrument est de

db 0^,037 séc^ en ascension droite, ± o^j^S en déclinaiion (*%

La zone commencée le 20 novembre 1 870 à l'Observatoire de Cambridge est d'ailleurs aujourd'hui presque entièrement terminée. Malheureusement Winlock, qui avait su si bien réorganiser le bel établissement astronomique de l'Université de Cambridge, en a dirigé fort peu de temps les travaux; il vient en effet de mourir le 1 1 juin 1874» Son successeur n'est point encore nommé.

(*) Les observations ont été faites par MM. W.-A. Rogers, ancien assistant de l'Observatoire de Washington, et M. Aiig. Conncl. C'est aussi M. W.-A. Rogers qui a construit les micromètres du cercle méridien, à l'aide d'une petite machine clectromnjrnélique à diviser de son invention.