CHAPITRE ÏV

§ I — Comètes dont le retour a été obseri'é

Comment on peut reconnaître la périodicité d'une comète obscrrée et prédire son retour. — Première méthode : comparaison des éléments de l'orbite avec ceux dos comètes inscrites dans les catalogues. Ressemblance ou identité de ces éléments ; période présumée qu'on en déduit. — > Seconde méthode : calcul direct des éléments elliptiques. — Un mot d'une troisième méthode.

Il y a cependant un certain nombre de comètes dont les astronomes peuvent assurer et calculer le retour. La prédiction de Tépoque probable où ces €tstres doivent se trouver en des régions du ciel d'où ils seront visibles de la Terre, la détermination de l'époque de leur passage au périhélie peut se faire avec une certaine exactitude.

Ce sont les comètes dont l'orbite, calculée d'après un nombre d'observations suffisantes, n'est point une parabole ni une autre courbe à branches infinies comme l'hyperbole, mais bien une orbite fermée et elliptique, que l'astre parcourt dès lors indéfiniment dans des périodes régulières. Ce sont, en un mot, les comètes périodiques.

Newton, nous l'avons vu, en assignant aux comètes une orbite parabolique, n'avait en vue que l'arc, toujours très-

court, décrit par elles dans le voisinage de leur périhélie, quand leur distance relativement faible à la Terre rend l'observation possible. Dans sa pensée, les comètes étaient des astres assujettis à des périodes régulières et décrivaot des ellipses, fort allongées il est vrai, mais en tout semblables aux orbites planétaires. La constatation de la première périodicité certaine d'une comète, le retour non douteux d'une comète dans la même orbite, a donc été, pour la théorie newtonienne, une confirmation, un triomphe éclatant. Ni Halley qui eut la gloire de cette première prédiction, ni Newton qui l'avait rendue possible, ne vécurent assez longtemps pourvoir l'événement justifier la théorie. Depuis, comme nous allons le voir, les faits de même genre se sont multipliés, et le nombre des comètes dont le retour peut être calculé, qui de plus ont été réellement revues, déjà grand, s'accroît peu à peu. A côté du système planétaire, un autre système s'édifie donc : l'histoire de ce système des comètes du monde solaire est assez intéressante et instructive pour être donnée avec quelques détails.

Mais, auparavant, essayons de faire comprendre par quelles méthodes les astronomes aiTivent a reconnaître la périodicité d'une comète.

Quand une comète nouvelle, ou qu'on croit nouvelle, apparaît, peut-on dire si elle a été déjà vue, observée à une époque antérieure? La réponse à cette question sert de fondement à la première méthode qui a servi à résoudre le problème posé. Mais cette réponse n'est point aisée, si l'apparition ou les apparitions antérieures de la comète n'ont pas été l'objet d'observations un peu précises, si la tradition se borne à quelque vague mention de la grandeur, de l'éclat du noyau, de la forme ou des dimensions de la queue. L'apparence extérieure d'une comète, son signalement physique serait le plus souvent insuffisant. Nous verrons en

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effet plus loin que ces caractères sont très-variables, quel'aspect d'une comète change dans le cours d'une seule apparition. Mais restât-il le même, les circonstances de sa visibilité, sa distance iila Terre suffiraient à empêcher l'identité des deux astres d'être constatée. Telle comète, vue jadis avec un éclat extraordinaire, quand elle vient à reparaître n'est qu'une nébulosité assez faible. Il ei^t été difficile de reconnaître le même astre dans la comète de 1607, dont la lumière parut à Kepler pâle et faible, dans celle de 1682, que Lahire et Picard assimilaient à une étoile de deuxième grandeur, dans celle de 1 759 qui parut comme une étoile de première grandeur à Messier, et enfin dans la fameuse comète de 1456, « que tous les historiens, sauf deux polonais », dit Pingre, « s'accordent à nous représenter comme grande, terrible^ d'une grandeur extraordinaire j traînant après elle une queue très-longue, couvrant de sa queue deux signes célestes ou 60 degrés. » C'était cependant une seule et même comète. Les astronomes, il est vrai, se défient aujourd'hui et à juste titre de ces expressions presque toujours exagérées des anciens chroniqueurs ; mais précisément pour cela, on ne peut se fonder sur une ressemblance d'aspect pour établir l'identité de deux comètes et par suite leur périodicité. Il faut des éléments de comparaison plus précis. Ces éléments sont ceux de l'orbite parabolique, quand la tradition a laissé, répétons-le, des observations, c'est-à-dire des positions et des dates permettant le calcul de cette orbite, quand, en un mot, la comète, au lieu d'avoir été simplement vue, a été observée. Un catalogue des anciennes comètes est donc nécessaire, et c'est justement en consultant la table des 24 comètes qu'il avait calculées, qu'Halley fit la prédiction dont nous donnerons bientôt l'histoire.

Si les longitudes du nœud ascendant et du périhélie, si l'inclinaison du plan de l'orbite, si la distance périhélie et le

sens du mouvement sont les mêmes ou à peu près les mêmes clans deux orbites cométaires, il y a probabilité que ce sont deux apparitions successives, sinon consécutives, et que la comète est périodique. En prenant l'intervalle des apparitions pour la période même, la troisième loi de Kepler permet de calculer les dimensions du grand axe de Torbite elliptique correspondante, et Ton s'assure alors que l'orbite nouvelle est réellement d'accord avec toutesles observations connues. S'il en est ainsi, il est possible de calculer l'époque plus ou moins précise du prochain retour de la comète, c'est-à-dire de son passage au périhélie, et toutes les circonstances de la future apparition.

Une seconde méthode, c'est le calcul direct des éléments elliptiques. Elle suppose en général des observations trèsprécises, surtout si l'orbite est très-allongée, puisque alors il y a très-peu de diflférence entre les routes apparentes suivies par la comète dans l'hypothèse d'une parabole, d'une ellipse très-allongée ou d'une hyperbole peu aplatie. Les premiers essais faits dans cette voie, qui en théorie est très-légitime, prouvent qu'elle est sujette à beaucoup de difGculté^ et d'incertitudes. Euler, en l'appliquant à la comète de 1744, trouva une première fois une orbite hyperbolique, d'après des observations faites à Berlin. Une seconde fois le savant géomètre, ayant reçu les observations de Cassini, trouva pour l'orbite une ellipse très-allongéé et une période de plusieurs siècles.

Le premier exemple d'une orbite elliptique calculée avec précision par cette seconde méthode est, croyons-nous, celle de la comète de Lexell ou de 1 770, dont la période était courte (cinq ans et demi), et l'orbite relativement peu allongée, mais qui malheureusement — nous en verrons plus loin l'histoire — a subi des perturbations énormes et n'a point été revue. Depuis, le calcul direct du mouvement elliptique, sans com-

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paraison avec des observations antérieures, a été employé pour un assez grand nombre de comètes, et avec succès pour quelques-unes, puisque le retour des comètes périodiques de Faye, de Brorsen, de d'Arrest, de Winnecke (1819) a été constaté par de nombreuses et non douteuses observations.

Les deux méthodes qu'on vient de lire exigent Tune et l'autre des observations de positions de la comète dont on veut reconnaître la périodicité, et ces observations doivent avoir une certaine précision. En l'absence de ces éléments, on peut cependant encore arriver au but, mais le résultat est alors aussi conjectural que la méthode elle-même. Cette troisième méthode consiste à comparer diverses comètes historiques, en notant les ressemblances de leur aspect, en s' assurant que les intervalles des apparitions successives s'accordent avec l'hypothèse d'une certaine période, dont la durée, dans ce cas, est nécessairement contenue à peu près un nombre entier de fois dans ces intervalles. Les éléments calculés pour une apparition peuvent alors suffire à rendre probable l'identité de plusieurs comètes. C'est ainsi que M. Laugier a cru pouvoir identifier les comètes de 1299, de 1468 et de 1799, en admettant une période de cent soixante-neuf ans, deux fois comprise entre les deux dernières dates; de même, les comètes de 1301, de 1152, de 760 et plusieurs autres encore (que nous mentionnerons plus loin) ont pu être reconnues comme des apparitions anciennes de la comète de Halley , dont la période à la vérité était déjà depuis longtemps calculée et connue.