CHAPITRE

SPECTRES PRISMATIQUES DES ETOILES. — HISTOIRE ET DESCRIPTION DES INSTRUMENTS

Jusqu'à présent, l'astronomie s'était toujours exclusivement occupée de la grandeur et de la distance des astres et d'un petit nombre de particularités physiques sans grande importance. La prétention de connaître la nature de leur substance et leur composition chimique aurait passé pour une absurdité. Heureusement, il n'en est plus ainsi, et l'astronome peut analyser les matières stellaires avec la même facilité que le chimiste analyse les substances terrestres dans son laboratoire. Cet immense progrès de la science est dû à un petit instrument, le spectroscope. C'est la lumière^ cette active voyageuse, qui, des profondeurs de l'espace, nous apporte ces renseignements précieux. La pratique et les principes de la spectroscopie sont trop connus aujourd'hui pour que nous ayons à répéter ici ce que nous avons déjà dit dans notre ouvrage intitulé le Soleil *; aussi, nous y référant pour le reste, nous bornerons-nous à exposer ce qui regarde exclusivement les étoiles.

1. Le Soleil, 2 vol., 2" éd. revue et augaieutée, 1877 (Paris, Gauthier- Villars).

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. Le premier qui obtint un spectre d'étoile cVune manière scientifique fut Fraunhofer. Après avoir décrit, avec une grande perfection et une grande précision, le spectre solaire et ses nombreuses raies, il entreprit l'étude d'autres lumières et, entre autres, de quelques lumières stellaires. Pour résoudre quelques-unes des difficultés qui pouvaient se présenter sur l'origine des raies spectrales quand on fait usage de fentes très-étroites, il se mit à étudier le spectre des rayons solaires passant par des trous très-petits. Ceux-ci donnaient des spectres très-étroits, linéaires, dans lesquels il était impossible de reconnaître les lacunes et les raies. Pour les étendre sans le secours de fentes, il eut recours à une lentille cylindrique, au moyen de laquelle, dans les spectres ainsi agrandis, il pouvait reconnaître les mêmes raies que celles données par les fentes. Ce moyen trouvé, il l'appliqua à l'examen des points brillants du ciel, planètes ou étoiles, pour reconnaître si les lumières de tous les corps célestes étaient identiques. L'instrument dont il se servit fut d'abord un théodolithe avec une lunette de 13 lignes d'ouverture, devant l'objectif de laquelle était placé un prisme d'excellente qualité; regardant directement avec celui-ci les astres en s'aidant de la lunette cylindrique, il obtenait une image assez agrandie pour distinguer aussi les raies transversales. D'expériences que nous avons faites avec un appareil semblable, il résulte que le prisme seul, même sans lentille cylindrique, donne déjà au spectre une dilatation suffisante pourvu que son angle réfringent soit assez grand et voisin de 60».

De cette manière, Fraunhofer trouva que la lune, Vénus et Jupiter avaient un spectre identique à celui du soleil, comme il fallait s'y attendre, mais que les étoiles, en général, en avaient un très-différent. Dans Sirius, il nota une large raie noire dans le vert et deux dans le bleu ; il trouva des

raies semblables dans quelques autres étoiles; mais le système de ces raies, la position et l'aspect des groupes trouvés dans celles qu'il examina, étaient très-différents des raies du soleil *. Seulement la faiblesse des lumières était telle qu'elle rendait l'observation très-difficile.

Plus tard, il reprit cette question avec un appareil plus puissant, dans le but surtout de reconnaître si toutes les étoiles avaient des lumières d'égale réfrangibilité. Pour cela, il arma une lunette de quatre pouces d'ouverture d'un prisme placé devant son objectif, de même grandeur et d'un angle de 37° 40'. Avec cet instrument, il obtint des spectres plus vifs et plus étendus. Il reconnut dans Castor la même raie dans le vert, qu'il avait trouvée dans Sirius -, et vit le spectre de Pollux sillonné d'une foule de raies fines parmi lesquelles il reconnut la raie solaire D. Dans la Chèvre, il reconnut la raie D et la raie B du soleil ; dans a d'Orion, il vit les mêmes raies et une foule d'autres ^.

Seulement la difficulté de ces observations était trèsgrande, parce qu'elles réclamaient deux observateurs, l'un regardant dans la lunette munie du prisme, et l'autre dans une autre, inclinée sur la première et qui était directement tournée vers l'étoile. En raison de ces difficultés, ces recherches furent abandonnées par tout le monde, sauf par Lamont qui répéta les observations avec le même instrument que Fraunhofer ; mais, par suite des difficultés pratiques, il n'éten-

1. Voir Astronomische Abhandhmgen von Schumacher, Altona, 1823, page 40.

2. Cette raie est celle qui correspond à la raie F du soleil, et est due à l'hydrogèae Nous disons qu'elle est placée dans le vert, mais pouv beaucoup de gens, comme pour nous par exemple, elle correspond au vert bleu, et même au bleu. La place de cette raie varie par la couleur du fond, suivant qu'on regarde en passant du rouge au viole ou vice versa.