CHAPITRE m

MANIERE DE DETERMINER AVEC PRECISION LA POSITION DES ÉTOILES DANS LE CIEL

La position des étoiles ne peut être déterminée que d'une manière grossièrement approximative par le moyen des groupes et des constellations ou des alignements ; pour l'étude scientifique, on a besoin d'une précision plus grande.

On l'obtient en rapportant les étoiles à des cercles de la sphère céleste. Ainsi que nous l'avons dit, les constellations jouent en astronomie le rôle des divisions en royaumes et en provinces en géographie ; les noms propres des principales étoiles sont comme les noms des villes. Or, ces noms ne suffisent pas pour déterminer une position précise sur le globe terrestre; aussi a-t-on recours aux coordonnées géographiques , la longitude et la latitude. Les astronomes emploient, pour les étoiles, un système analogue.

La position d'une étoile, disait Herschel, une fois bien définie, constitue un point fixe d'une immense importance dans la constitution de l'univers; l'instrument qui l'a déterminée périra, il en sera de même de l'astronome et de sa génération; mais ce point reste comme un terme fixe d'une

Stabilité éternelle, plus inaltérable que des monuments de bronze ou des pyramides de marbre. Le plus grand progrès de la science moderne consiste surtout dans la détermination exacte des positions des étoiles; ce travail manque certainement du hrio, de l'éclat de beaucoup d'autres recherches, mais il est infiniment plus solide et plus important.

En astronomie, le^ cercle fondamental auquel on rapporte les positions des étoiles, est l'équateur céleste ; on l'a choisi parce qu'on peut toujours le déterminer facilement, connaissant la place du pôle de la sphère qui se trouve avec la plus grande facilité.

Par le pôle et l'étoile, on mène un grand cercle de la sphère, qui coupe Féquateur à angle droit : c'est ce qu'on appelle le cercle de déclinaison. La distance de l'étoile à l'équateur prise sur ce cercle s'appelle déclinaison. Elle est positive quand elle est boréale, négative quand elle est australe. On peut aussi prendre directement sur ce cercle la distance de l'étoile au pôle nord; elle est alors toujours positive, et varie de 0° à 180° du nord au sud. La déclinaison est manifestement analogue à la latitude géographique. L'autre coordonnée est analogue à la longitude; celle-ci, en géographie, est définie l'arc d'équateur compris entre le méridien du lieu et celui d'un autre endroit (par exemple Rome , Paris , Greenwich) pris à volonté comme premier méridien.

En astronomie le premier cercle de déclinaison n'est pas arbitraire comme en géographie; il est défini par la nature; on le fait passer par le point d'intersection de l'écliptique avec l'équateur. Soit (fig. 2) TQtûrQ' l'équateur et XEibE' l'écliptique, leur point d'intersection Test le point équinoxial du printemps et s'appelle le premier point du Bélier. Le grand cercle N T S qui passe par les pôles et le point T

s'appelle cercle des équinoxes, ou encore premier cercle de déclinaison. Prenons maintenant le cercle passant par le pôle N et l'étoile ", lequel passera par l'autre pôle S et coupera réquateur QQ' en un point a; la distance *« de l'étoile à réquateur sera, comme on l'a dit, sa déclinaison S, et l'arc d'équateur T a qui est intercepté entre ce cercle de déclinaison et le premier point du Bélier, s'appelle ascension droite.

L'ascension droite se compte du premier point du Bélier X , de 0° à 300°, en allant toujours suivant le mouvement annuel du soleil, c'est-à-dire de l'occident vers l'orient ou, comme on dit, suivant l'ordre des signes du zodiaque. L'ascension droite s'exprime d'ordinaire aussi en temps, en se fondant sur le principe suivant : le temps que la sphère étoilée emploie à faire un tour complet, qui ramène les mêmes étoiles au méridien, s'appelle jour sidéral et se partage en 24 parties égales appelées heures sidérales; ainsi chaque heure correspond à 15°, chaque minute de temps à 15' d'arc, chaque seconde de temps à 15" d'arc. C'est ce qui fait que

les astronomes donnent l'ascension droite aussi en heures, minutes et secondes de temps ; le nombre donné est alors dans le rapport de 1 à 15 avec l'ascension droite exprimée en arc.

Le jour sidéral se compte à partir de l'instant du passage du point "V du Bélier au méridien de l'observateur, jusqu'à son retour suivant, et on dit qu'une horloge qui marque 24 heures exactes pendant cet intervalle, marque le temps sidéral.

Ainsi l'intervalle entre le passage au méridien d'une étoile et du point du Bélier donne directement son ascension droite. Tout naturellement, ce point ""f est invisible; mais, par des constructions géométriques, les astronomes peuvent le déterminer et rapporter sa position à celle de certaines étoiles; quand on connaît sa distance à ces astres, l'observation ordinaire du temps se fait directement au moyen des étoiles.

Le travail de la détermination de la place de toutes les étoiles serait immense sans quelque artifice très-simple. A cet effet, les astronomes font usage de ce qu'on appelle le cercle méridien ou instrument des passages. Il consiste dans une lunette pouvant se mouvoir exactement dans le méridien; on observe les passages des étoiles sur les fils croisés placés dans le champ optique de l'instrument. On note à l'horloge l'instant précis du passage, et, sur le cercle qui est porté par l'axe de rotation de l'instrument, on lit en degrés, minutes, secondes, la distance de l'étoile à l'équateur ou au pôle Nord. On a ainsi l'ascension droite et la déclinaison avec la plus grande facilité et la plus grande précision. La planche IV représente un de ce.s instruments de construction moderne. Il se trouve à l'observatoire du Gapitole, à Rome; il a été construit par Ertel, de Munich, et mis en place par le professeur Galandrelli. La grande lunette est formée par deux troncs de cône fixés par des vis à un cube central. A l'orifice

du cône antérieur se trouve V objectif, à l'extrémité du cùne postérieur, Voculaire.A côté de l'oculaire sont deux lanternes qui servent à éclairer les fils croisés pour l'observation des astres faibles. L'axe autour duquel tourne le tube de la lunette se compose du cube central prolongé; il est fondu d'un seul morceau avec deux autres troncs de cône terminés par deux cylindres d'acier qui forment les pivots de l'instrument, et qui portent à leurs extrémités deux cercles gradués avec beaucoup de soin. On lit les divisions sur ces deux cercles au moyen de deux systèmes de quatre microscopes, placés sur la face supérieure des deux pilastres de marbre qui supportent tout l'appareil. Entre ces pilastres mêmes esc placée une machine avec laquelle on peut soulever toute la lunette, la faire tourner de droite à gauche, et vice versa, pour les rectifications nécessaires. Pour- déterminer la position du pôle, on dirige la lunette vers l'étoile polaire lors de ses deux passages supérieur et inférieur au méridien; on prend la moyenne des deux lectures, ce qui donne le centre du cercle décrit par elle, c'est là que se trouve le pôle. En prenant 90" à partir de ce point, on aura l'équateur, et ainsi de suite; de la différence des lectures entre les étoiles et l'équatour, on pourra déduire leur déclinaison au moment où elles passent au méridien.

Donc, en observant le passage, et en connaissant l'ascension droite absolue d'une seule étoile, on aura, par le temps marqué à une bonne horloge, l'ascension droite de toutes les autres étoiles. Ce n'est pas ici le lieu d'exposer comment on détermine les ascensions droites absolues. Les astronomes parviennent à opérer ces déterminations, comme le font les géographes pour leurs coordonnées, et les constellations sont considérées comme un simple moyen pratique de constituer la nomenclature céleste, pour la seule commodité du langage.