I. — NÉBULEUSES PLANÉTAIRES
Les premières furent ainsi nommées parce que dans lo champ de la lunette elles se montrent comme des disques plus ou moins nettement terminés , brillant d'une lumière presque uniforme comme celle d'une planète. Leur couleur
est vert tirant sur le bleu. On a dessiné une belle série d'astres de ce genre dans les figures de la planche XV, qui en donne les types les plus remarquables. Pourtant cette uniformité n'est qu'une illusion provenant de l'instrument, et, par divers artifices, on peut découvrir leur organisation interne qui se présente alors comme très-compliquée. Un de ces artifices consiste à éclairer légèrement le champ de la lunette; les parties les plus faibles s'évanouissent, laissant subsister les plus fortes ; on peut aussi les observer par un clair de lune. Une netteté imparfaite dans l'instrument, jointe à une grande ouverture recueillant beaucoup de lumière, fait aussi apparaître beaucoup de détails de leur structure. Dans la plus grande partie de ces nébuleuses, on découvre des groupes de points lumineux , ce qui les a fait supposer formées d'étoiles ; mais cette apparence , comme nous le verrons , n'est pas suffisante pour résoudre la question ; quand l'œil dirige fortement son attention sur un objet faiblement éclairé, il est facile d'observer une scintillation qui est un phénomène purement physiologique. Aussi fout -il faire grande attention dans ces recherches.
Les figures en disent plus ici que beaucoup de mots; aussi en donnons-nous ici quelques-unes, faites avec notre réfracteur, de 1853 à 1856; elles donnent de nombreux détails qui avaient échappé d'abord et que des instruments plus grands ont révélés plus tard.
La figure 1, planche XV, représente la magnifique nébuleuse planétaire du Sagittaire placée en M. = 19'' 36"' 3% D = — 14° 28' 52", 11° 4510 du grand catalogue général de Herschel, que nous désignerons par H. Elle est circulaire ; avec de faibles grossissements, on croit voir Jupiter à travers des nuages qui lui donneraient une belle couleur bleu de mer. Elle supporte l'éclairage des fils, mais elle devien
alors dégradée sur] les bords et abandonne sa forme globulaire; avec un très-fort grossissement de 1000, elle paraît déchiquetée sur les bords.
La portion orientale semble plus claire que la partie occidentale, et en quatre endroits placés presque en croix on voit scintiller des points lumineux; le centre est un peu moins brillant. Son diamètre est de 25', 8. Ce qui veut dire que si cette masse était seulement à l'unité de distance stellaire, c'est-à-dire avait 1' de parallaxe annuelle, elle aurait une grandeur égale à l'orbite d'Uranus. Mais elle est probablement beaucoup plus grande, car elle est bien plus loin.
La fig. 2 est la nébuleuse planétaire remarquable découverte par Struve {.^ = 18'^ 5™ 18% D = + 6° 49' 6') (H, 4390). Elle est dégradée sur les bords, tandis qu'elle présente une partie centrale nette, en sorte qu'au premier abord la nébuleuse se présente comme la planète Saturne à l'époque où Tanneau a une ouverture moyenne , c'est-à-dire comme un globe entouré d'un ovale. Mais, examinée avec plus de soin^ elle apparaît comme dans le dessin, c'est-à-dire dégradée sur les bords et allongée peut-être dans la direction de son équateur. Bien qu'elle fasse l'effet d'un disque, on ne voit plus que la partie centrale quand on éclaire le champ : c'est donc un véritable globe : cette région a pour grand diamètre 7',60 et pour petit diamètre 7', 22; sa lumière est ordinairement bleue.
A cette classe appartient aussi la nébuleuse du Dauphin (H, 4572) (.îl = 20'' 16™ 8% D = -[- 19° 39' 41'^), qui semble uniforme ; avec le champ éclairé, on la trouve dégradée sur les. bords, ce qui la rend difficile à mesurer ; elle a deux régions plus vives et rappelle la fameuse nébuleuse du petit Renard (Dumh-heU) des Anglais. Son diamètre est de 41 ",34, dimension énorme!
De ces masses, quelques-unes paraissent complètement comme un anneau vide à l'intérieur. Singulière entre toutes est celle de la Lyre (H, 4447) Ç^ = 18^ 48"» 20^ D = 4- 32° 51 '3"), fig. 6, qui présente un anneau elliptique au centre duquel se trouvent à peine quelques traces de lumière, et une ou deux étoiles extrêmement petites. Lord Pvosse a trouvé que les régions du grand axe étaient frangées; nous avons vu quelquefois les franges, mais ordinairement un simple prolongement de la nébulosité: à Washington, on les voit comme nous. Les parties les plus denses sont dans la direction du petit axe, où brillent des points très-distincts; on les croirait stellaires et résolubles; ses dimensions sont : grand axe 72',2 et petit axe 60", 4. En dehors, il y a une petite étoile plus vive qui pourra servir à reconnaître si cette nébuleuse possède un mouvement relatif.
Une autre nébuleuse semblable se trouve dans le Verseau (H, 4628) (/R = 20'> 56™ 31^ D = + 21« 55' 5"), mais elle est plus difficile à voir; sa lumière est plus faible sur le grand axe, et elle va en se dégradant dans la région orientale. Grand axe, 25", 37, petit axe, 17 ",23; points lumineux au petit axe. Elle a été figurée dans notre Mémoire de 1853.
Il est digne de remarque que, dans toutes ces nébuleuses, les arcs près du petit axe sont plus brillants; près du grand axe, au contraire, ils sont moins brillants, ce qui paraît s'opposer à ce qu'elles soient la projection d'un simple anneau.
Les nébuleuses annulaires sont nombreuses, mais toutes ne sont pas d'une structure aussi simple que les précède: ites. Comme premier exemple nous donnerons la nébuleuse d'Andromède (H, 4964) (^ = 23i' 19™ 10% D = + 41° 46' 3") (fig. 4). Lord Rosse fut le premier à indiquer un trou dans le centre de cette nébuleuse planétaire; mais avec un fort grossissement de 1,000 fois, elle a été résolue en points
lumineux et est devenue une magnifique couronne de petits points brillants; mais elle n'est pas égale dans toute son étendue; un grand arc, en fer à cheval, présente aussi une apparence pointillée ; dans tout le reste, la lumière est continue. Elle est dégradée en dedans et en dehors, comme on le voit en l'éclairant, et le trou central est plus clair que dans la nébuleuse de la Lyre. Elle est légèrement ovale, et la lumière fait défaut de la partie supérieure à la partie inférieure de l'anneau. La première partie est suppléée par un arc additionnel excentrique. La ligne de direction de la moindre lumière est 297°. Grand axe de la partie plus brillante, 22",32; petit axe, 13",12. Elle a une petite étoile double irisée dans la direction 66°, 1, et n'aurait pas changé depuis le premier Herschel. Avec le champ éclairé, la nébuleuse paraît notablement frangée. Elle est bleue.
Non moins importante est la nébuleuse annulaire de l'Hydre (H, 2102, M = 10'' 18™ 2S D = — 17° 55' 50"). Elle fut décrite par le premier Herschel comme un globe de lumière uniforme. A nous, elle s'est présentée sous la forme de la figure 5. Elle ressemble à une couronne irrégulière d'étoiles en forme d'oreille entourée de nébulosité ; couleur d'un bleu céleste admirable. A l'intérieur, l'anneau est presque circulaire, légèrement nébuleux; au milieu, il y a une belle petite étoile un peu excentrique. L'anneau semble formé de petits groupes; la figure que nous donnons est trèsfidèle; mais on ne voit aucun de ces détails dans les figures publiées jusqu'ici. Voici quelques-unes des dimensions de cette nébuleuse remarquable :
Diamètre de l'auréole externe ...... 33",42
Grand axe de l'anneau stellaire C?) .... 15",81
Petit axe 23",83
Direction du grand diamètre du vide interne. 146°, 2'
On a mesuré les angles aux étoiles voisines, et on les a trouvés identiques à ceux du premier Herschel. Aussi ces corps doivent-ils être très-éloignés.
Nous finirons par la gracieuse petite nébuleuse, figure 7 (H. 1565, M = 7'' 35™ 25% D = — U° 24' 39"). Elle se trouve dans un superbe amas de petites étoiles dont nous avons déjà parlé. Elle est évidemment percée; on la dit annulaire, mais le centre n'est pas noir, et les bords internes sont très-dégradés, tandis que les bords externes sont nets. Derrière elle, se trouvent une étoile de douzième grandeur un peu excentrique et deux autres très-petites à peine visibles.
Cette nébuleuse se projette accidentellement sur le groupe. La netteté des étoiles et du bord externe suggère l'idée qu'elle est un feuillet sphérique plus éloigné que le groupe. Cette figure est à une échelle plus petite que les autres. La grandeur angulaire est de 40'' dans son plus grand diamètre, car elle n'est pas circulaire.
Nous nous arrêtons ici pour ne pas abuser; mais le lecteiu^ comprend combien d'idées s'éveillent sur ces systèmes, et combien est grande l'imperfection des moyens mécaniques dont nous disposons pour en discerner la structure. L'hypothèse ci-dessus de feuillets sphériques est certainement trèsingénieuse, mais toutes les nébuleuses ne sont certainement pas des feuillets; d'autres sont des anneaux, d'autres des amas décomposables entre des enveloppes indécomposables.
Nous arrivons à ce qu'on appelle des étoiles nébuleuses; ce sont de simples étoiles entourées d'une auréole lumineuse d'un grand diamètre. Une d'elles est représentée f. 8, pi. XV (H. 1533, M = 7'' 20m 545^ D = -[- 21° 11' 27"). C'est une étoile entourée d'une belle nébulosité bien réelle, car les étoiles voisines de même grandeur ne présentent rien de
de LES NÉBULOSITÉS
semblable. La nuée parait se détacher de l'étoile et former un anneau, mais cela peut être une illusion produite par la lumière de la partie centrale faisant disparaître celle de la région la plus voisine. L'auréole est diffuse, l'étoile a un disque très-net. La partie externe est très-dégradés.
Beaucoup plus belle est l'étoile, figure 3 (H. 4514, M = '19'' 41"i 7% D = -f 50° 18' 18"). Avec de médiocres grossissements, elle montre une simple nébulosité; avec de plus forts, elle laisse voir au milieu d'elle un grand nombre de points lumineux. En poussant plus loin le grossissement, on ne la voit que plus belle et plus vive; le fond est scintillant. Avec un grossissement de 1,000,1e centre ne prend pas la forme d'un disque; il devient au contraire irrégulier et presque multiple; il semble donc que ce ne soit pas une simple étoile, mais une masse brillante nébuleuse.
Il y a encore une autre étoile entourée d'une nébuleuse annulaire (H. 2017, M = 10'' 1'^ 8^ D = — 39° 49' 5"); mais on ne distingue pas si elles sont liées physiquement parce que la nébuleuse n'est pas symétrique; elle a été dessinée dans les Mémoires de 1853; elle est grande et belle, bien qu'assez basse sur l'horizon. Herschel la trouvait uniforme : il faut qu'elle ait varié depuis.
Nous en laissons de côté beaucoup d'autres analogues, pour arriver à la grande question de savoir si elles sont toutes des amas d'étoiles, ou des masses gazeuses physiquement irrésolubles.
Bien que pratiquement irrésolubles, ces masses, avec de forts instruments, nous présentent une certaine scintillation, ce qui les ferait supposer formées d'étoiles. Cette apparence a été confirmée par les recherches de Bond avec le grand réfracteur de Cambridge, et par d'autres observations faites avec le grand réfracteur de Washington, de 26 pouces, et
avec le plus grand réflecteur connu, celui de lord Rosse. Mais le spectroscope est venu nous détromper, en nous révélant une chose inattendue, à savoir que ce sont des masses purement gazeuses, confirmant ainsi le sentiment vague qui foisait croire à Herschel ainsi qu'à nous-mêmes qu'elles n'étaient pas toutes résolubles en étoiles (Voir Mcrn. de 1852).
Fig. 29. — Spectre des nébuleuses i.
Le premier Herschel avait déjà perdu toute espérance de résoudre certaines nébulosités, et, dans les dernières années de sa carrière, il insistait beaucoup sur la nature de la matière diffuse dont elles devaient être formées. M. Huggins appliqua le spectroscope à ces études; il trouva que le spectre de ces nébuleuses se composait seulement de trois raies, ime dans le bleu, deux dans le vert, disposées comme on le voit figure 29, ou mieux comme elles sont représentées dans la figure 4 de la planche VIII du tome I.
Au premier abord, c'est une chose surprenante que des objets si faibles puissent donner un spectre sensible; mais l'étonnement cessera si nous considérons qu'ils sont doués d'une lumière intrinsèque qui n'est pas faible, et que, dans
1. A propos de la position de ces raies, voici ce que nous trouvons dans nos mémoires. Ayant fixé dans la soirée la position du micromètre avec le fil sur c de la nébuleuse, et l'ayant laissé sans y toucher jusqu'au jour suivant, on trouva sur le soleil que c correspond à F; ce qui fut vérifié au moyen du tube de Geissler avec l'hydrogène. La principale a tombe près d'une raie obscure très-forte, presque au milieu, entre  et F du soleil; mais la ligne de la nébulosité tombe un peu à gauche vers F et ne coïncide avec aucune ; elle semble une raie de l'azote. Avec le tube de Geissler et une forte étincelle renforcée encore par la bouteille, la raie claire est très-voisine, mais ne se confond pas avec elle. La raie fine b est au 1/5 de l'intervalle ac sur la nébuleuse M. Huggins en a fait une étude très-approfondie.
SECCUI. II. — 2
le spectre, elle ne se répand pas sur un espace continu, étendu comme dans les étoiles, mais se concentre toute dans le petit nombre des raies sus-mentionnées ; elle conserve donc toute son intensité, qui est même comparativement plus grande que celle des étoiles de même grandeur. Il arrive ici à peu près ce qui se passe avec la chromosphère solaire, dans laquelle la lumière de l'hydrogène, réduite à un petit nombre de raies, l'emporte sur la lumière générale du fond du ciel. La nébuleuse de la figure 2, planche XV, découverte par Struve, donne, à l'analyse spectrale, des résultats particulièrement remarquables ; elle est si brillante qu'elle supporte l'éclairement du champ optique. De la nature de ce spectre, nous pouvons induire la nature des gaz qui forment cette nébuleuse. Un d'entre eux est certainement l'hydrogène, car, outre la coïncidence de la ligne c avec la raie solaire F, il nous est arrivé, tant à nous qu'à M. Vogel, de trouver des traces de la raie rouge C. Quant aux autres, l'une est très-voisine de la double raie de l'azote qui est dans le spectre du second ordre de ce gaz; mais, comme elle ne coïncide parfaitement avec aucune des deux lignes qui composent cette raie, la substance à laquelle elle est due reste inconnue. Quelques personnes ont cru que c'était du fer. Entre les lumières artificielles qui s'en rapprochent le plus, il y a une raie du plomb, mais cette identification ne semble pas probable. La troisième, plus faible, est tout à fait inconnue.
L'aspect scintillant des nébuleuses n'est donc pas un critérium rigoureux prouvant la possibilité de la décomposition en étoiles, c'est-à-dire en corps solides ou composés comme nous avons montré que le sont les soleils. Cet aspect nous avertit seulement qu'il peut y avoir des masses gazeuses incandescentes et isolées, imitant la splendeur discontinue
des étoiles. Les étoiles nébuleuses pourtant, comme celles de la figure 3 de la pi. XV et autres, donnent un spectre mixte analosrae à celui de la ficrure 30.
F,g. 30. — Spectre des étoiles nébuleuses.
C'est là une des plus importantes révélations que la science doive au spectroscope ; elle suffirait à rendre immortel l'auteur de cette découverte, M. Huggins.
IL — NÈBULEUSI^S ELLU'TIQUES.
Les nébuleuses elliptiques sont des masses allongées en général très-faibles et très-dilïuses sur les bords. Une des plus remarquables se trouve dans la Ceinture d'Andromède, et se voit à l'œil nu, comme une lumière vue à travers une mince lame de corne, pour se servir des expressions de Fabricius, qui l'a découverte. Son étendue est très-remarquable : elle est de 1° 30' de long et 24' de large. Bond de Cambridge, aux Etats-Unis, en a fait une étude approfondie et a trouvé qu'elle peut s'étendre en longueur sur 4°, et en largeur sur 2^' 30' ; mais à ses extrémités elle est très-peu distincte. En outre, elle est loin d'offrir une lumière régulièrement graduée; elle présente comme deux canaux étroits, obscurs, non rigoureusement parallèles. Sous de très-forts grossissements, la partie centrale se réduit à de petits flocons inégaux, dégradés, au milieu d'une masse en forme de queue d'aronde, et d'uue forme très-différente de celle de l'ensemble.
Cette nébuleuse n'a pas une scintillation vive, et elle ne résiste pas au grossissement autant que les planétaires. Ses deux canaux noirs avaient échappé à de Vico, qui l'a beaucoup étudiée, et offrent une conformation assez mystérieuse. Il est difficile de croire qu'une masse qui semble gazeuse puisse être réellement partagée par des canaux vides. II nous semble plus probable que ces canaux sont deux zones obscures de matière non lumineuse, qui sont accidentellement projetées sur la nébuleuse. Nous verrons que des cas de ce genre se rencontrent dans la voie lactée.
Sur la nébuleuse, il y a beaucoup de petites étoiles; mais, comme il y en a aussi sur la voie lactée, il reste encore douteux de savoir si elles se projettent simplement par hasard sur cette nébuleuse, ou si elles font partie de son système. Le spectre a été trouvé continu, et, par suite, les substances qui la composent restent inconnues. Gela ne prouve pas cependant qu'elle ne soit pas gazeuse, les gaz pouvant, à basse température, donner un spectre continu. En tous cas, nous sommes ici en face d'un objet différent des nébuleuses planétaires. La nébuleuse principale est accompagnée d'une autre petite, voisine, de même structure.
Une autre nébuleuse, très-belle, en apparence ovale, est dans le Taureau (H, 1157, A\ = 5'' 20'" 4^0 = + 21° 54' 50"). Vue avec de forts grossissements, elle présente des ramifications curvilignes, mais pas toutes du même côté, ce qui la fait ressembler à une fleur très-singulière, comme on le voit figure 2, planche XYI. Avec son instrument colossal, lord Rosse « reconnu que ces ramifications sont des traces d'arcs de spirale.
Les nébuleuses rigoureusement elliptiques sont trèsnombreuses , et généralement du type de la figure 5 , planche XVI.
Un grand nombre de ces petites nébuleuses se trouvent principalement dans la région de la Chevelure de Bérénice et dans les Ailes de la Vierge. Elles sont en général condensées au centre et très-diffuses sur le bord, et elles passent par tous les degrés possibles de densité depuis la pénombre la plus faible jusqu'à présenter au centre u* assez bel éclat; en général, elles sont trop faibles pou; donner aucune espèce de spectre, et elles sont irrésolubles. Il est singulier que les nébuleuses elliptiques aient déjà été caractérisées comme irrésolubles par Herschel. On peut aussi noter que, tandis que dans les groupes globulaires le contour est entièrement formé d'étoiles plus belles et plus grosses qu'au centre, dans les nébuleuses ovales, au contraire, le bord est plus confus et moins brillant que le centre.
On découvre tous les jours beaucoup de ces nébuleuses extrêmement faibles. On en a trouvé plusieurs tant à Marseille qu'au Collège romain, et leur nombre s'accroîtra probablement avec la puissance des instruments. Évidemment, la forme elliptique de ces masses provient de la force centrifuge. Nous les voyons plus ou moins inclinées par rapport à leur plan de rotation. Quelques-unes sont vues par la tranche et semblent presque des lignes ; d'autres sont vues presque normalement, et alors elles présentent des formes en spirale. Avec ses instruments gigantesques, lord Rosse a fait voir que la forme spirale est plus fréquente qu'on ne le croyait. Un exemple magnifique de cette structure se trouve dans la nébuleuse des Lévriers, figure 4, planche XVI, qui montre une double spirale tournée vers une masse centrale multiple, avec une masse plus petite lointaine et excentrique (H, 3572, ^ = 13^ 23^^ 54^; D = + 4'" 54'56"; M. 51). Ces formes sont manifestement l'indice d une
force centrale attractive combinée avec une force tangentielle, dont le résultat sera la construction d'un astre définitif. Les deux noyaux nébuleux et les arcs en spirale sont parfaitement reconnaissables dans notre équatorial, et en 1855 l'angle de position relative était 15° M' et la distance 4' 23". Cette nébuleuse ne supporte pas un fort grossissement. Son spectre a été trouvé uniforme. Elle est donc peut-être à basse température.
Il y a d'autres nébuleuses elliptiques. Ce sont les suivantes : (H. 2377, ^ = 41'' 12™ 48^ D = + 13° 44' 43"); (H. 2373, M = ll'i 11"^ 37^ D = + 13° 51' 14"); elles sont rapidement condensées au centre, semblables et semblablement orientées. La première a une longueur d'environ 7' et une largeur de 2'; sa direction est 155°; la seconde est plus petite et a la direction 145°, Il y en a plusieurs autres dans le voisinage.
