CHAPITRE V

Le Soleil vu de Neptune, aux limites du monde planétaire. — Sa grandeur apparente, à la distance des étoiles, à la distance de Sirius . — La constitution chimique des étoile» est semblable à celle du Soleil. — Le Soleil est une étoile de moyenne grandeur.

Reculons par la pensée le Soleil dans les profondeurs de l’espace; supposons qu’il s’éloigne de plus en plus de la Terre. Quelle apparence prendra-t-il à nos yeux?

Peu à peu, nous verrons diminuer le diamètre apparent de l’astre, sans que l’éclat intrinsèque de sa lumière perde de sa vivacité. Arrivé aux dernières limites connues du monde planétaire, à la distance de Neptune, son disque ne soustendra plus qu’un angle 30 fois moindre ; de 32’ 3” 6, qui est sa valeur moyenne actuelle, il sera réduit à 1’ 4” : c’est encore une dimension très-appréciable. Quant à l’intensité de sa lumière et de sa chaleur, bien que devenue 1 000 fois moindre, elle dépasserait énormément encore celle des étoiles les plus brillantes, puisque la lumière du Soleil éclaire la Terre

comme vingt-deux mille millions d’étoiles pareilles à l’étoile de première grandeur Alpha du Centaure. (J. Herschel.)

Si, continuant sa route au-delà des bornes du monde de planètes qu’il échauffe et éclaire, le Soleil franchissait dans ce voyage idéal l’ablme qui le sépare aujourd’hui de l’étoile la plus voisine, son diamètre, réduit à moins d’un centième de seconde, deviendrait absolument imperceptible; les micromètres les plus parfaits n’en pourraient mesurer les dimensions. A la distance qui correspond à une parallaxe annuelle de 1”, et qui équivaut à 206 000 fois environ sa distance actuelle à la Terre, l’extinction de sa lumière serait telle, qu’il se verrait tout au plus sous l’aspect d’une étoile de première à seconde grandeur. Son éclat, diminué dans le rapport du carré de 206 000 à l’unité, se trouverait en effet réduit à la 42 500 000 000' partie de sa valeur : c’est à peu près la moitié de celui d’Alpha du Centaure. On évalue l’éclat de Sirius à quatre fois celui de cette dernière étoile, de sorte que le Soleil transporté à la distance des étoiles les plus rapprochées serait huit fois moins brillant que Sirius.

Que serait-ce, s’il s’éloignait encore jusqu’à la distance de Sirius même, laquelle est environ six fois plus considérable que celle où nous venons de le supposer? L’extinction de sa lumière serait 36 fois plus forte, et en effet sir John Herschel considère la splendeur intrinsèque de Sirius comme égale à 225 fois celle du Soleil.

La photométrie stellaire, ou l’étude comparative des intensités lumineuses des astres, est encore bien imparfaite, et les nombres que nous venons de

transcrire n’ont qu’un degré de précision assez faible. Mais ils suffisent pour prouver, sans contestation possible, que notre Soleil ne ferait pas, dans le monde sidéral, d’autre figure qu’une étoile, et une étoile de moyenne grandeur. D’autre part, les mêmes considérations obligent à considérer les étoiles comme des sources lumineuses proprement dites. Aux énormes distances qui nous séparent des plus rapprochées, il n’est pas possible que la lumière dont elles brillent soit de la lumière réfléchie. Ce sont des soleils comme le nôtre, et l’on peut dire à volonté que le soleil est une étoile, ou que les étoiles sont des soleils.

Ces vues, qui jettent un si grand jour sur la constitution de l’univers, ont été récemment confirmées par l’étude comparative des lumières stellaires avec la lumière du Soleil. La méthode connue en physique sous le nom d’analyse spectrale permet de classer les sources lumineuses d’après les particularités qu’offrent leurs lumières décomposées par le prisme. Nous verrons plus loin quelle est la signification des raies obscures dont le spectre solaire est sillonné ; comment elles accjisent la présence d’un certain nombre de corps simples, métalliques ou autres, que l’incandescence réduit à l’état de vapeurs dans l’atmosphère de l’astre. Eh bien, les spectres des étoiles , étudiés par la même méthode, ont fait voir qu’il y a analogie de constitution entre la plupart d’entre elles (on n’a pu analyser encore qu’une soixantaine parmi les plus brillantes) et notre Soleil. Les raies sombres dont ces spectres sont sillonnés indiquent aussi que la lumière stellaire traverse, avant de se répandre dans l’espace, une atmosphère deva-

peur absorbante; mais les substances chimiques qui caractérisent chacune d’elles varient de l’une à l'autre : le sodium, le magnésium existent dans un grand nombre; dans d'autres, c’est l’hydrogène, le fer, le bismuth, le mercure, etc.

Il y a sans doute, dans ces mondes lointains, une variété infinie. Leurs dimensions réelles, l’éclat intrinsèque de leurs lumières, leurs couleurs, la nature chimique et le nombre des substances dont ils sont formés varient. Ce quireste démontré, c’est l’analogie qui existe entre la plupart d’entre eux et notre monde solaire. Autour de chaque étoile existe-t-il, comme autour du Soleil, des corps semblables aux planètes, à leurs satellites, aux comètes? La probabilité est grande, mais les distances sont trop considérables pour qu’on puisse espérer de vérifier jamais de telles conjectures par l’observation directe. Ce qui est certain, c’est qu’un observateur posté sur l’une des étoiles qui brillent dans les profondeurs du ciel, en jetant les yeux dans la direction de notre monde, le verrait comine une simple étoile, confondue dans la multitude des points lumineux stellaires.

Quelle est la position du Soleil dans le inonde des étoiles ? — La Voie lactée ; sa forme, sa constitution. — Le Soleil est une étoile de la Voie lactée ; sa position dans la nébuleuse, d’après W. HerSchel.

Quelle est la position du Soleil dans l’univers sidéral ? Puisqu’il est une des étoiles dont cet univers se compose, n’a-t-il pas avec les autres des rapports de situation et de mouvement? Ne fait-il

point partie de quelques-uns des groupes que le télescope y découvre, çà et là parsemés, à des profondeurs pour ainsi dire infinies?

Il est certain qu’un grand nombre d’étoiles ne sont pas isolées. Parmi celles qui apparaissent simples à l’oeil nu, il en est des milliers qui se montrent doubles, triples, dans les télescopes ; et ce n’est point le plus souvent par un simple effet optique de perspective, puisqu’on a constaté, dans un grand nombre de couples, les mouvements de révolutions de l’une des composantes autour de l’autre. De plus, on sait qu’un grand nombre des petits nuages célestes qu’on nomme nébuleuses, ne sont autre chose que des amas, des agglomérations d’étoiles que la prodigieuse immensité de leur distance à notre monde fait paraître condensées dans un petit espace apparent. Le Soleil n’est-il pas lui-même une étoile d’un pareil groupe?

A une telle question, la science, depuis W. Herschel, peut répondre par l’affirmative. Ce grand astronome, ce laborieux et sagace observateur, a démontré une vérité qui avait du reste été entrevue par Kant, par Lambert et par plusieurs autres savants ; c’est que le Soleil fait partie de l’immense agglomération stellaire qui entoure le ciel entier et qu’on nomme la Voie lactée.

Cette grande zone, en effet, se déroule sur le fond du ciel, à peu près selon la circonférence d’un grand cercle de la sphère étoilée, abstraction faite, bien entendu, des irrégularités de sa forme et des inégalités que présente sa largeur dans les divers points de sa périphérie : elle divise le ciel en deux parties qui n’offrent pas tout à fait la même étendue.

la plus petite des deux étant celle qui renferme les Poissons, la Baleine, c’est-à-dire les constellations voisines du point équinoxial du printemps.

Ainsi déjà, il résulte clairement de cette apparence générale que la Voie lactée entoure de toutes parts le lieu que notre monde et, par suite, le Soleil occupent dans l’espace.

A l’œil nu comme au télescope, la Voie lactée n’a pas partout le même éclat. Le fond nébuleux qui la compose est diversement intense, et comme cette apparence est due à la condensation d’une multitude de très-petites étoiles, cette condensation est trèsirrégulière dans les diverses parties. Pour étudier la richesse en étoiles de ces parties, Hersehel a employé sa méthode des jauges, qui consistait à compter les nombres d’étoiles visibles dansle cha mp de son télescope, à mesure que le mouvement diurne y faisait défiler les régions successives de la zone : il employa dans ce but des instruments de plus en plus puissants, ayant, comme il le disa it , des pouvoirs de pénétration dans l’espace de plus en plus considérables. Il reconnut ainsi que l’étendue de la Voie lactée va en croissant avec la puissance des instruments, qu’en nombre de points elle est réellement insondable; sa faible largeur relativement à ses autres dimensions montre qu’elle est formée par une couche de soleils, distribués en amas irréguliers, et compris entre deux plans à peu près parallèles, qui donnent à l’ensemble la figure d’une meule aplatie et dédoublée sur près de la moitié de sa circonférence.

C’est à peu près au centre de cette gigantesque agglomération d’étoiles, vers le milieu de l’épaisseur,

et près de la région où a lieu la séparation de la zone en deux couches ou lames principales, que se trouve, perdu dans ce tourbillon de mondes, notre petit monde solaire, dont les dimensions nous ont semblé d’abord si grandes, qu’un second aperçu de l’univers stellaire nous a montré comme une étoile de second ou de troisième ordre, et qui maintenant se trouve n’être plus qu’un atome dans la poussière lumineuse de la Voie lactée.

La position ^u Soleil dans la zone rend compte de l’aspect général de tout le firmament, et démontre en outre que toutes les étoiles çà et là disséminées, et en apparence éloignées de la grande nébuleuse, en font vraisemblablement partie.

En effet, quand du point S où nous sommes situés ( fig . 24), le rayon visuel est dirigé dans le sens S f de la longueur de la couche stellaire, il rencontre des files pour ainsi dire indéfinies d’étoiles et d’amas d’étoiles, qui donnent à la Voie lactée sa densité et son éclat maximum. Si, au contraire l’œil regarde dans des directions de moins en moins inclinées, telles que Sa, le rayon visuel traverse des couches de moins en moins épaisses, et la densité doit décroître avec une grande rapidité. Enfin, dans le sens S 6, perpendiculaire à l’épaisseur de la couche, les étoiles doivent paraître dispersées, comme cela a heu dans les par- . ties du ciel les plus éloignées en apparence de la grande zone nébuleuse. <t C’est ainsi, dit J. Herschel, dans ses Outlines ofAstronomy, qu’on voit une faible brume répandue dans l’atmosphère en couches d’une mince épaisseur, paraître à l’horizon comme un banc nébuleux d’une densité très-prononcée, parle simple effet de l’accroissement rapide du rayon visuel. »

LE SOLEIL. f)

La figure 24, qui représente, d’après les vues d’Herschel, une coupe de la Voie lactée perpendiculaire à son épaisseur, et dans le sens du grand diamètre qui passe par lieu du Soleil, rend l’explication précédente très-aisée à concevoir. A l’appui de cette conception si rationnelle, nous mentionnerons la décroissance rapide de la richesse en étoiles des régions célestes, qui, de la Voie lactée, vont de part et d’autre jusqu’aux deux pôles du grand cercle qui suit la zone nébuleuse. Les pôles de la Voie

J'ïg 24. — Position du Soleil dans la Voie lactée.

lactée sont situés, le pôle Nord, près de la Chevelure de Bérénice; le pôle Sud, dans la constellation de la Baleine. Quand, de l’un ou de l’autre de ces points, on s’avance progressivement vers la Voie lactée, le nombre moyen des étoiles va en croissant, d’abord très-lentement, puis, à partir du voisinage du plan galactique, avec une très-grande rapidité, de sorte qu’il est environ trente fois plus considérable dans ce plan que dans les régions polaires dont nous parlons ici.

Jusqu’à présent nous n’avons qu’une idée géné-

le Soleil dans le monde sidéral 131

raie de la forme de la Voie lactée et de la position qu’occupe le Soleil au sein de l’immmense nébuleuse. Pour compléter ce qu’on sait de §a structure, il faut y joindre quelques notions sur ses dimensions réelles.

En comparant l’éclat photométrique des étoiles des divers ordres de grandeur avec l’ordre des distances probables, W Herschel est arrivé aux plus étonnantes considérations sur les dimensions de la Voie lactée.

Les étoiles visibles à l’œil nu comprennent, on le sait, les six premiers ordres de grandeur. L’illustre astronome de Sloug établit qu’en moyenne celles du sixième ordre, c’est-à-dire les plus petites étoiles visibles à l’œil nu, sont 12 fois plus éloignées que les étoiles de première grandeur. Partant de là, te calculant la puissance de pénétration de ses télescopes dans l’espace, il arrive à cette conséquence, qu’on aperçoit dans les profondeurs du ciel des étoiles situées à une distance 2,300 fois plus considérable que la distance moyenne des étoiles du premier ordre. Et cependant Herschel reconnaissait que l’étendue visible de la Voie lactée, dans certaines de ses régions, ne faisait qu’augmenter avec la puissance des instruments, que même son grand télescope de 40 pieds ne parvenait point aux limites de la nébuleuse, qu’il déclare insondable.

Maintenant, qu’on se rappelle la distance effrayante où nous sommes déjà de l’étoile la plus rapprochée de notre monde, distance telle que la lumière met des années à la franchir; et l’on arrivera à ce résutat prodigieux, que la Voie lactée, dans la direction des plus lointaines régions accessibles à notre vue,

exigerait, pour être traversée d’outre en outre par un rayon lumineux, plus de dix mille années. Ainsi, lorsque, mettant l’œil à l’oculaire d’un des grands instruments d’astronomie, nous percevons sur le fond noir du ciel les points lumineux les plus faibles, nous recevons sur notre rétine l’impression d’un mouvement ondulatoire, parti, il y dix mille ans, de la masse incandescente de soleils pareils au nôtre, et faisant comme lui partie du même groupe sidéral.

Évaluant l’épaisseur de la Voie lactée d’après sa largeur apparente, Herschel arrive à ce résultat, que cette épaisseur est environ 80 fois plus grande que la distance des étoiles de première grandeur. Ainsi; la couche stellaire déborde de beaucoup, dans ce sens, l’étendue de la vue simple : dans la direction de ses pôles, elle s’étend trois fois plus loin que la distance des dernières étoiles visibles à l’œil nu. D’où résulte cette conséquence, déjà énoncée plus haut que « non-seulement notre 'Soleil, mais toutes les étoiles que nous pouvons voir à l’œil nu, sont profondément plongés dans la Voie lactée et en font une portion intégrante.»