ANALYSE SPECTRALE DE LA LUMIÈRE DES ÉTOILES

Fraunhofer, après avoir découvert les innombrables raies sombres dont le spectre de la lumière solaire est sillonné, eut le premier l'idée d'étudier au même point de vue les spectres de la lumière des étoiles. Il trouva dans les spectres de Sirius, de Castor, de Pollux, de la Chèvre, de Betelgeuse et de Procyon, un certain nombre de raies noires diversement placées relativement aux couleurs et aux raies du spectre solaire ; mais il put reconnaître, dans les quatredernières étoiles, l'identité de position d'une ou deux raies et notamment de la raie D, placée, comme on sait, au milieu du jaune du spectre solaire.

Fraunbofer publia ces résultats en 1823. Trente-sept ans plus tard, en 1860, l'astronome Donati étendit la même étude à un plus grand nombre d'étoiles, en choisissant toujours, à cause de leur plus grande intensité lumineuse, les étoiles de première grandeur, et il fixa relativement aux lignes du spectre solaire les positions exactes de 13 raies sombres, savoir: Sirius (3 raies), Wéga (3 raies), Procyon (3 raies), Régulus (2 raies), Fomalhaut (1 raie), Castor (2 l'aies), Ataïr (2 raies), la Chèvre (3 l'aies) , Arcturus (2 raies) , Pollux (2 raies) , Aldébaran (2 raies) , et Antarès (2 raies).

Tout ce qu'on pouvait conclure de ces premiers résultats, c'est que les lumières des étoiles étudiées avaient entre elles et avec la lumière du Soleil une certaine analogie, c'est qu'elles étaient des sources lumineuses de même ordre. Mais ces conséquences prirent tout à coup une importance extrême, quand la méthode d'analyse spectrale fut découverte par Kirchhoff et Bunsen, et que ces savants l'eurent appliquée à la constitution physique et chimique du Soleil. On put alors,' en comparant les positions des raies des spectres stellaires aux raies brillantes des spectres des gaz et des métaux, étendre aux étoiles les conclusions déjà obtenues pour le Soleil, et connaître dans une certaine mesure la constitution physique et chimique de corps célestes dont la lumière met des années pour venir jusqu'à nous. Huggins et Miller en Angleterre, Secchi à Rome, Janssen, Wolf et Rayet à Paris, Vogel en Allemagne, d'Arrest, Rutherfurd sont les noms des savants à qui l'on doit, dans cet ordre de recherches, les découvertes les plus intéressantes, dont nous allons donner un résumé rapide.

Aldéharan. D'après MM. Huggins et Miller', la lumière d'un rouge pâle d' Aldébaran, analysée au spectroscope, présente de nombreuses et fortes lignes, particulièrement dans l'orangé, le vert et le bleu. Les positions mesurées de 70 de

■ 1. On the spectra of sonie of Ihe fixed Stm^s, mai 1864.

CCS raies ont montré les coïncidences suivantes avec les raies brillantes de neuf éléments chimiques :

Sodium (double ligne D). Bismuth (4 fortes raies).

Magnésium (3 raies du groupe b). Tellure (4 fortes raies).

Hydrogène (les lignes G et F). Antimoine (3 raies).

Calcium (4 raies). Mercure (4 raies).

Fer (5 raies dont 2 E).

Les lignes de l'azote, du cobalt, de l'étain, du plomb, du cadmium, du barium et du lithium n'ont fourni aucune coïncidence avec les raies de l'étoile.

Betelgeuse (aOrion). Spectre extrêmement complexe et remarquable. De forts groupes de lignes se voient dans le rouge, le vert et le bleu. En outre, sept bandes sombres paraissant formées de lignes très-fines, sont réparties entre diverses régions du spectre, du rouge au bleu. Comme dans Aldébarafl, les raies citées plus haut du sodium, du magnésium, du calcium, du fer et du bismuth se trouvent dans ce spectre ; mais, circonstance caractéristique , les raies de l'hydrogène sont absentes.

j3 Pégase. Le spectre de cette étoile a beaucoup d'analogie avec celui de a Orion : même disposition des groupes de lignes et des bandes sombres, et aussi même absence de l'hydrogène. La présence du sodium, du magnésium et probablement du barium a été constatée. Le Soleil et le plus grand nombre des étoiles analysées jusqu'ici ont dans leurs spectres les raies G et F de l'hydrogène ; l'absence des raies et par conséquent de la substance elle-même, dans les atmosphères de a Orion et S Pégase, mérite donc d'être remarquée \

1. MM. Huggins et Miller considèrent cette exception comme fort importante à un autre point de vue : « Si toutes les étoiles sans exception, disent-ils, donnaient ces lignes, on pourrait présumer qu'elles sont dues à l'atmosphère de la Terre; l'exception démontre que les raies de l'hydrogène existent réellement dans la lumière de ces corps.» Cette remarque était faite en 1864, alors que la présence de l'hydrogène dans le Soleil n'avait point encore été mise hors de doute par l'analyse des protubérances.

Siriiis (a Grand-Chien). Le spectre de cette brillante étoile est fort intense; mais, dans nos climats, le peu de hauteur de l'astre rend difficile l'observation des raies les plus fines. La double ligne D du sodium, les trois raies b du magnésium, C et F de l'hydrogène coïncident avec les principales lignes du spectre de Sirius, qui paraît aussi renfermer du fer.

fi^éga (a Lyre) a un spectre pareil à celui de Sirius, et cette étoile a les mêmes éléments, sodium, magnésium et hydrogène.

La Chèvre. Le spectre de cette étoile blanche est tout à fait semblable à celui de notre Soleil. Les raies y sont très-nombreuses ; et parmi celles que MM. Huggins et Miller ont mesurées, se trouve la double ligne D du sodium. La même coïncidence a été trouvée par eux dans a du Cygne et dans Procyon.

Le spectre de Pollux, riche en raies, accuse l'existence du sodium, du magnésium et probablement du fer. Enfin la double raie du sodium se trouve aussi dans le spectre d'Arcturus, qui a quelque ressemblance avec le spectre solaire.

Une quarantaine d'autres étoiles ont eu leurs lumières analysées à la même époque, par les savants dont nous venons de résumer les observations; mais, depuis douze ans, les recherches du même genre ont été considérables, et fourniraient la matière d'un ouvrage important. Continuons de donner une idée des principaux résultats obtenus.

D'après le P. Secchi, qui a étudié les spectres de plus de trois cents étoiles de diverses grandeurs, on peut ranger les étoiles en trois ou plutôt en quatre classes principales :

La première classe comprend les étoiles blanches ou azurées, et a pour type Sirius; telles sont aussi Wéga, Ataïr, Régulus, Rigel, les étoiles de la Grande-Ourse (a excepté), celles d'Ophiucus, etc. Le spectre de leur lumière est traversé par quatre fortes raies sombres situées, l'une dans le rouge, la seconde dans le bleu à la limite du vert (raie F du spectre

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