LIVRE DEUXIÈME

Si l'on parcourt des yeux, quand le ciel est bien pur, l'espace qui sépare, dans la constellation d'Andromède, le carré de Pégase de Cassiopée, on ne tarde pas à apercevoir, un peu à côté de la ligne joignant ces deux constellations, et tout près de l'étoile de 4' grandeur v d'Andromède, une masse lumineuse, un petit nuage blanchâtre de forme allongée. L'œil nu n'y peut distinguer aucune étoile. En s'aidant d'une lunette, même assez puissante, on voit bien la forme se préciser, l'ovale se circonscrire; mais la lueur douce et pâle de ce petit nuage céleste reste toujours vaporeuse, sans laisser soupçonner aucune lumière stellaire.

C'est une nébuleuse, bien connue sous le nom de nébuleuse d'Andromède, et célèbre dans l'histoire de l'Astronomie, pour être le premier objet de ce genre qui ait attiré l'attention des astronomes. Les espaces célestes sont parsemés d'une multitude d'objets semblables, variés de dimensions, de formes et d'éclat, mais offrant tous cette apparence de nuage lumineux qui leur a valu le nom commun de nébuleuses. On dirait autant de petits fragments détachés de la grande zone qui fait le tour entier du ciel sous le nom de Voie Lactée.

Plusieurs nébuleuses sont , comme celle d'Andromède , visibles à l'œil nu. Il peut donc paraître étrange que ni les astronomes de l'antiquité , ni les astronomes modernes ne les aient aperçues, jusqu'à l'année 1612, où Simon Marius, en se servant d'une lunette, découvrit la nébuleuse que nous venons de décrire. La vérité est que les anciens avaient marqué, dans leurs catalogues, ce qu'ils appelaient des étoiles nébuleuses (vcçeXosiosï; dans Ptolémée, stellx nebulosee dans Galilée) ; mais ils entendaient par là des agglomérations de

Fig. 299. Nébuleuse d'Andromède.

petites étoiles, que les faibles vues avaient peine à séparer. L'amas de la poignée de Persée, celui du Cancer, la chevelure de Bérénice et même les Pléiades sont encore, pour ceux qui ont une vue médiocre, des groupes de ce genre; les étoiles qui les composent confondant leurs images dans un espace resserré, produisent l'apparence d'une luem^ confuse, là où une vue plus perçante, l'emploi de faibles lunettes, ou même de simples besicles, suffit pour distinguer des points lumineux.

Quarante- quatre ans après l'observation de Simon Marins,

Huygens découvrit, dans l'épée d'Orion, une nouvelle nébuleuse, celle qui environne l'étoile multiple 6; une troisième, observée en 1663 par Abraham Ihle, avait été remarquée longtemps auparavant par Hévélius, près de la tête du Sagittaire. En 1716, Halley en comptait 6 : les trois que nous venons de citer, une quatrième découverte par lui en 1677 dans le Centaure, une cinquième vue par Kirsch en 1681, près du pied boréal de Ganymède ou d'Antinous, et enfin une sixième, découverte aussi par Halley, dans la constellation d'Hercule.

A partir de cette époque, les découvertes se multiplièrent. Lacailïe au cap de Bonne-Espérance, Messier, Bode et Méchain en Europe, en portèrent le nombre à deiix cents; mais, dès la fin du dix-huitième siècle , grâce à la prodigieuse activité de W. Herschel , on comptait 2500 nébuleuses recensées; aujourd'hui, les catalogues en contiennent plus de 5000 \

Mais que senties nébuleuses?

Sont-ce des groupes d'étoiles condensées , que l'extrême petitesse de leurs composantes, le resserrement produit par la distance, ou ces deux raisons à la fois rendent séparément invisibles? En un mot, les nébuleuses doivent-elles être assimilées aux groupes stellaires que nous avons précédemment décrits, tels que les Pléiades, Persée, la Crèche, les Hyades ?

Ou bien, sont-ce des agglomérations de matière diffuse,

T.I. Lacailïe avait découvert 42 nébuleuses dans le ciel austral; Messier, dans son. catalogue de 1771, en enregistrait 96, nombre que le célèbre trouveur de comètes portait à 103, dans son catalogue de 1784 [Connaissance des Temps). Le grand astronome de Slough, W. Herschel, avait observé 1000 nébuleuses en 1786, et trois ans plus tard, il doublait ce nombre ; enfin, en 1802, le nombre total des nébuleuses observées par lui se montait à 2508. Le catalogue général publié en 1864 par sir J. Herschel en renferme 5076, et l'on peut évaluer aujourd'hui à 5500 le nombre total des nébuleuses connues. Sir J. Herschel, Dunlop, lord Rosse, MM. d'Arrest, Auwers, Bond, Schônfeld ont contribué à accroître les découvertes de ce genre. Notre compatriote, M. Stéphan, directeur de l'Observatoire de Marseille, en a découvert 300 nouvelles dans ces dernières années.

810 LE MONDE SIDERAL.

des sortes dé nuages, lumineux par eux-mêmes, analogues aux nébulosités cométaires, auxquelles l'aspect d'un grand nombre d'entre elles les fait ressembler? Ce sont là deux hypothèses bien différentes, qui ont eu, l'une et l'autre, leurs partisans exclusifs, et qui partageraient sans doute encore les astronomes, si les observations et les faits ne s'étaient chargés de répondre aux questions posées. Il y a peu de temps encore, les opinions à cet égard n'étaient pas concordantes, et l'investigation télescopi que laissait place au doute. Mais l'analyse spectrale de la lumière des nébuleuses est venue jeter le poids de ses observations dans la question, en prouvant que les deux hypothèses sont vraies toutes deux. Réservons pour un dernier chapitre les récentes découvertes de la nouvelle méthode, et interrogeons d'abord le télescope.

Prenons pour exemple la nébuleuse découverte par Halley en 1714, dans la constellation d'Hercule. Bien que visible à l'œil nu, Messier, qui l'avait observée à la lunette, la décrit dans son catalogue comme une nébuleuse sans étoiles. Elle aurait donc pu, il y a un siècle, être donnée, ainsi que la nébuleuse d'Andromède , comme le type d'une masse réellement vaporeuse, d'une nébulosité véritable. Or, sir J. Herschel la décrit ainsi dans son catalogue de 1833 : « Très-riche amas de figure irrégulière , formé de plusieurs milliers d'étoiles de la 10' à la X^" grandeur. » On peut voir dans le dessin n° 2 de la planche XLIV, une représentation de cette splendide association stellaire , que nous donnons également dans la planche XLIV his^ d'après un beau dessin de M. B. Stoney. L'amas stellaire du Verseau, d'après le dessin de sir J. Herschel (pi. XLIV), paraît déjà formé d'une agglomération sphérique de très-petites étoiles. Vu dans le puissant réflecteur de Parsonstown , il apparaît entièrement constitué d'étoiles innombrables, mais distinctes et nettement séparées (fig.300).

Nombre d'autres nébuleuses, que des instruments de faible puissance montrent comme des taches lumineuses indistinctes,

LES NEBULEUSES.

ont été décomposées en étoiles par des télescopes d'un pouvoir optique supérieur. On leur donne pour cette raison le nom à' amas stcllaires (en anglais clusters, en latin cumul'i). Or le nombre des amas a été en croissant, à mesure que s'est accrue la puissance des instruments. W. et J. Herschel ont décomposé en amas beaucoup de nébuleuses qu'on croyait des nébuleuses sans étoiles. Le télescope de lord Rosse (nous en verrons plus loin des exemples) a décomposé de même des nébuleuses, que les deux astronomes qu'on vient de citer

Fig. 300. Amas stellaire ilu Verseau (',> M 1\lh W) vu dans le grand télescope de lord Rosse.

avaient trouvées irréductibles. De là cette opinion que toutes les nébuleuses sont des agrégations stellaires et que l'énorme distance où elles sont reléguées, la condensation ou la petitesse des soleils dont elles sont formées, sont seules causes de l'impossibilité où l'on se trouve actuellement d'en opérer la décomposition ' .

1. C'était, à l'origine, la pensée de W. Herschel, pensée qui se modifia peu à peu, à mesure que les observations du grand astronome s'accumulèrent; et, dès 1771, il disait dans un de ses mémoires : « H y a des nébulosités

Cette opinion a persisté jusqu'à ces dernières années chez un certain nombre d'astronomes, malgré les présomptions contraires tirées de l'aspect particulier offert par certaines nébuleuses irréductibles. Tandis que les nébuleuses résolubles sont généralement de forme régulière, arrondie ou oyale,. et que leur lumière offre, ainsi que le remarquait J. Herschel, « des élancements stellaires, » les grandes nébuleuses irréductibles, telles que celle d'Orion, outre l'irrégularité de leur forme, « produisent, selon le même observateur, une sensation toute différente et ne font naître aucune idée d'étoiles. »

On comprend toutefois que cette distinction, tout optique, entre les nébuleuses résolubles et les nébuleuses irréductibles reste à un certain degré arbitraire. Il est préférable de donner le nom A' amas stellaires à toutes celles qui ont été effectivement décomposées en étoiles : on en compte aujourd'hui plus de 500. A toutes celles qui ne sont point décomposées par les télescopes les plus puissants, nous conserverons le nom de nébuleuses, en confondant sous cette dénomination , aussi bien celles qui sont optiquement que celles qui peuvent être, suivant l'expression de J. Herschel, /;/ij,5'j^Meme/2^ nébuleuses. Mais, outre cette classification, relative à l'apparence télescopique, il est possible de ranger les nébuleuses en classes ou catégories, en ayant égard à la forme, à l'éclat, aux dimensions, au degré de condensation de la lumière. C'est ce qu'a fait sir J. fferschel, dans le but de rendre plus facile la comparaison des nombreux matériaux recueillis dans ses catalogues. Il établit d'abord deux grandes classes, relatives à la forme : la première classe comprend toutes les nébuleuses assez l'égulières, assez symétriques, pour que leur forme soit susceptible de définition; la seconde classe comprend lesnébu-

(des blancheurs) qui ne sont pas de nature stellaire » (cité par Arago). Nous le verrons plus loin préciser sa pensée et distinguer nettement des nébuleuses stellaires, celles qu'il considère comme formées d'une matière lumineuse diffuse.

leuses irrégulières. Nous indiquerons plus loin, à mesure que nous aurons l'occasion de les décrire, les subdivisions de ces deux classes de nébuleuses.

Nous avons dit que nombre de nébuleuses pourraient, au premier abord, être prises pour des comètes. Mais on a déjà vu commentune nébulosité cométaire peut se distinguer d'une véritable nébuleuse. Tandis que la prenAère a un mouvement propre assez rapide, la nébuleuse est fixe, ou du moins, si elle possède un mouvement propre, il s'effectue avec une lenteur comparable aux mouvements propres stellaires. Nous dirons plus loin un mot de cette question intéressante : la détermination du mouvement des nébuleuses.

§ 1. AMAS d'Étoiles de forme globulaire ou sphérique.

Sur un nombre total d'environ 5000 nébuleuses recensées, on en compte aujourd'hui au moins 560, entre la huitième et la neuvième partie, que le télescope est parvenu à décomposer entièrement en étoiles \ Parmi ces amas, un très-petit nombre, nous l'avons dit, sont assez lumineux et assez considérables pour être visibles à l'œil nu. Dans tous, les étoiles sont si rapprochées qu'il est impossible de n'y pas voir de véritables groupes stellaires, de réelles associations, des systèmes de

1. Le catalogue général de sir J. Herschel, publié en 1864, contient 5076 nébuleuses qui se décomposent ainsi :

Amas stellaires 535

Amas stellaires globulaires 30

Amas globulaires résolubles 72

Nébuleuses résolubles 397

Nébuleuses irréductibles ou non résolues. . . 4042

D'après cette classification, 566 néJDuleuses ont été résolues en étoiles, et 468 autres sont considérées comme décomposables. Gela fait 1034 objets qui sont presque assurément des agrégations d'étoiles plus ou moins condensées : la proportion monte jusqu'au cinquième du nombre total des nébuleuses, et il est probable que des moyens optiques plus puissants réduiraient encore le nombre des vraies nébuleuses.

soleils. Leur forme généralement arrondie leur donne un aspect cométaire, et les observateurs qui ne seraient point familiers avec la composition détaillée des diverses régions du ciel s'y tromperaient aisément. Mais la permanence de leur forme, et surtout de leur position, est un caractère qui suffit à les distinguer des comètes.

Il est aussi des amas, mais ce sont les moins nombreux, dont les contours sonttrès-irréguliers; dans ceux-ci, le nombre des étoiles est ordinairement beaucoup moindre que dans les amas de forme globulaire, et leur distribution y est aussi fort différente. Qu'on jette les yeux sur les dessins (1, 2, 3) de la planche XLIV. On sera frappé de la condensation remarquable des points lumineux vers le centre. Cette condensation s'explique aisément, si l'on suppose que la forme réelle de l'agglomération est celle d'un globe à peu près sphérique. Alors, même dans l'hypothèse où les étoiles seraient également espacées à l'intérieur de cette sphère, on comprend que le rayon visuel la traverse dans toute l'étendue de son diamètre en face du centre, tandis qu'en s'approchant des bords, il en parcourt des portions de plus en plus petites. La perspective seule suffit donc, en général, à rendre compte de l'agglomération apparente des points lumineux, au centre d'un amas de forme globulaire ou sphérique.

Mais l'accroissement d'éclat du bord au centre est souvent plus rapide que ne permet de l'admettre une égale distribution des étoiles à l'intérieur des amas stellaires. On en a conclu qu'outre la condensation apparente ou purement optique, il existe une condensation réelle qui s'est sans doute produite à la longue, sous l'influence des forces centrales, résultantes des attractions isolées de tous les soleils qui composent de tels systèmes.

« Comment ces systèmes isolés, dit Humboldt [Cosmos, III, 153), peuvent-ils se maintenir? Comment les soleils qui fourmillent à l'intérieur de ces mondes peuvent-ils accomplir leurs

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révolutions librement et sans chocs? » Ces questions qui se posent pour la plupart des nébuleuses, sont les plus difficiles de tous les problèmes de mécanique céleste. Mais il ne faut pas oublier que ces agrégations stellaires sont situées à des distances si grandes, que les corps dont elles sont formées et qui nous semblent très-rapprochés les uns des autres , ont entre eux des intervalles peut-être aiissi considérables que la distance du Soleil à l'étoile la plus voisine. Leurs mouvements s'effectuent donc sans doute en toute liberté, dans des espaces aussi vastes que le nécessite l'équilibre général, et avec une lenteur relative proportionnée aux dimensions des orbites.

Le nombre des étoiles que renferment les amas de forme globulaire est souvent prodigieux. Nous avons vu que l'amas de la Croix du Sud (pi. XXXIV), si curieux par les couleurs variées de ses étoiles composantes, n'en contient guère que cent dix. Mais Herschel a calculé que plusieurs amas ne renferment pas moins de cinq mille étoiles \ agglomérées dans un espace dont les dimensions apparentes sont à peine la dixième partie de la surface du disque lunaire.

Tel est l'amas situé entre les deux étoiles v) et "Q d'Hercule (pi. XLIV, 2), découvert par Halley en 1714, et l'un des plus magnifiques du ciel boréal. Dans les belles nuits, cet amas, dont J. Herschel évalue le diamètre à 7' ou 8', est visible à l'œil nu, comme une tache lumineuse de forme ronde ; au télescope, il se résout en une multitude d'étoiles et conserve son apparence globulaire, mais frangée, sur les bords, de

^•1. « C'est en vain, dit-il, qu'on essayerait de compter les étoiles dans un de ces amas globulaires, les évaluât-on par centaines; d'un calcul approximatif, basé sur les intervalles apparents qui existent entre elles sur les bords du groupe et sur le diamètre angulaire total, il résulte que quelques amas stellaires de cotte espèce contiennent au moins cinq mille étoiles, condensées, serrées les unes contre les autres, dans un espace sphérique, dont- le diamètre angulaire, mesur-ant au plus 8' ou 10', ne dépasse point par conséquence le dixième de la surface que couvre la Lune. » [Outlines of aslro- :nomy, 865.) — ■ -