I. — Nl'^BULia'SKS PLANETAIRES

Les premières furent ainsi nommées parce que dans le 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 faut -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", n" 4510 du grand catalogue général de llerschel, 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 parait 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 Tunité de distance stellaire, c'est-à-dire avait 1" de parallaxe annuelle, elle aurait une grandeur égale à l'orbite d'Uranus. ]\Iais elle est probablement beaucoup plus grande, car elle est bien plus loin.

La fig. 2 est la nébuleuse planétaire remarquable découverte par Struve (M = 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 l'anneau 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 équaleur. Bien qu'elle fasse l'efTct 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",G0 et pour petit diamètre 7",22; sa lumière est ordinairement bleue.

A cette classe appartient aussi la nébuleuse du Dauphin (H, 4572) (M = 20'' IG"» 8% D = -f 19° 39' 41'-), qui semble uniforme ; avec le champ éclairé, on la trouve dégradée sur les boi-ds, ce ({ui la rend difficile à mesurer; elle a deux régions plus vives et rappelle la fameuse nébuleuse du petit Renard (Dumh-heJI) 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, Mil) {M = 18'' 48"i 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) {M = 20"' 56'» 31% D = -f 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) (.H = 23'" 19'" 10% D = -j- 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 ramieau. La première partie est suppléée par un arc additionnel excentrique. La ligne de direction de la moindi-e 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 CGf*, 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, .R = 10"' 18'» 2% 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 ligure 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 do cette nébuleuse remarquable :

Diamètre de l'auréole externe. ..... 33",42

Grand axe de l'anneau stellaireCî^) .... 15",81

Petit axe 23",83

Direction du Laaiid diamètre du vide interne. liG",2'

tES NÉBULEUSES 15

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 = 71' 35"> 25% D = — 44° 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 lectem^ 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'' 20"' 54% D = + 21« 41' 27"). C'est une étoile entourée d'une belle nébulosité bien réelle, car les étoiles voisines de même grandeur ne présentent rien de

semblable. La nuée paraît 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-dégradée.

Beaucoup plus belle est l'étoile, figure 3 (H. 4514, A\ = 19'' 41"» 7% D — -f 50" 18' 18"). Avec de médiocres grossissements, elle montre une simple néjjulosité; avec de i)lus 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 (IL 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 réh'acteur 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 faisait croire à Herschel ainsi qu'à nous-mêmes qu'elles n'étaient pas toutes résolubles en étoiles (Voir Méni. 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, uue 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 YIII 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 du 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 coin-espond 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 fj et F du soleil; mais la ligne de la nébulosité tombe un peu à gauche vers F et ne comcide avec aucune ; elle semble une raie de lazote. 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 I/o de l'intervalle ac sur la nébuleuse M. lluggins en a fait une étude très-approfondie.

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-mcntionnées; 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 G. 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 duc 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 proba])le. La troisième, plus faible, est tout à fait inconnue.

L'aspect scintillant des néjjuieuscs 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 analoffue à celui de la figure 30.

t\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.