LUMIERE ET GRANDEUR DES ETOILES

Intensité comparée Grandeur vulgaire

Rigcl GS i,3

Capella 63 1,3

Procyou 58 ' 1,4

Bételgeuse 50 1,5

Achernar 48 1,6

Aldébaraii 46 1,6

Antarès 45 1,6

P du Centaure 45 1,6

a Croix du Sud 44 1,7

Altaïr 43 1,7

L'Épi 41 1,

Fomalliaut 41 1,8

p Croix de Sud 40 1,8

Régulus 40 1,9

Pollux 38 1,9

La lumière de Sirius est quatre fois plus intense que celle de l'étoile a du Centaure, qui est devenue le type par excellence de la première grandeur, et les premières étoiles de la seconde grandeur sont considérées comme offrant une intensité lumineuse é.o'ale au tiers environ de celle de a du Centaure ( * ).

(') D'une classe à l'autre le rapport moyen adopté pour l'intensité lumineuse est 2,56. Si l'on calcule l'intensité relative pour les 13 premiers ordres de grandeur, on trouve le petit tableau suivant :

77753 304-20 11902 42,68 16,70 6,53 2,56 1,00 c'est-à-dire qu'une étoile de première grandeur (a du Centaure) est 77753 fois plu» brillante qu'une de treizième. Il faut 2 étoiles et demie de la seconde grandeur pour en former une de la première, 6 et demie de la troisième, 16 de la quatrième, 42 de la cinquième, 109 de la sixième, etc.

La lumière totale émise parles étoiles du ciel n'est pas aussi faible qu'on pourrait le supposer. En pleine campagne, par une nuit transparente et étoilée, la pupille dilatée distingue fort bien les objet. Sirius seul est aussi lumineux qu'une lumière électrique vue ;\ un kilomètre, et son éclat surpasse de beaucoup celui d'une bougie vue à cent mètres.

Sirius est si brillant qu'on peut le voir en plein jour, comme Vénus et Jupiter, à l'aide d'une petite lunette, quand on sait où il est. On trouve aussi Arcturus, Véga et Rigel; c'est là une impression toujours particulièrement agréable, parce qu'elle nous montre que de jour aussi bien que do nuit la Terre plane au sein de l'univers étoile, l'éclairement atmosphérique étant la seule- cause qui nous empèciie de voir les étoiles pendant le jour.

Aussi longtemps que la distance des étoiles les plus proches est restée inconnue, on a pu croire que Sirius était le soleil le plus voisin de notre système, et que même il pouvait exercer une influence sur notre soleil. Mais lors même qu'on supposait sa parallaxe égale à 1 "y William Herschel avait calculé qu'en lui attribuant une masse égale à celle de notre soleil, l'attraction mutuelle des deux corps l'un vers l'autre serait si faible à une pareille distance que c'est à peine s'ils sentiraient leur influence réciproque ; toutefois cette influence ne serait pas nulle : les deux soleils s'avanceraient l'un vers l'autre, d'abord avec une inconcevable lenteur, se rapprochant à peine d'une infinitésimale fraction de millimètre pendant la première journée; mais leur marche s'accélérerait insensiblement , ils s'avanceraient l'un sur l'autre avec une vitesse croissante, et, après 33 millions d'années d'un vol progressivement accéléré, se rencontreraient, se briseraient, se broieraient, se fondraient Vun dans Vautre avec une telle violence que leur mouvement transformé en chaleur les ferait disparaître tous deux en fumée, ou pour mieux dire en une immense nébuleuse... Mais cette hypothèse ne s'applique qu'au cas où notre soleil et Sirius existeraient seuls et dormiraient en repos dans le sein de l'infini. En réalité, ils n'ont jamais été en repos, n'ont jamais été abandonnés à leur seule influence mutuelle; au contraire, ils sont lancés l'un comme l'autre dans l'espace, animés de forces personnelles, et subissent d'ailleurs l'influence des autres centres d'attraction. Notre soleil vogue actuellement vers la constellation d'Hercule. Sirius est derrière nous relativement à notre translation séculaire dans l'espace. Nous nous éloignons l'un de l'autre, et notre éloignement s'accroît chaque année de 268 millions de lieues, chaque jour de sept cent mille ! D'une part le spectroscope révèle, par le déplacement des lignes spectrales du côté de l'extrémité rouge du spectre, un éloignement de 35 kilomètres par seconde ou de 268 millions de lieues par an. D'autre part, le mouvement propre sur la voûte céleste,- perpendiculaire au rayon visuel, constaté par les positions prises chaque année aux instruments méridiens, est de r'34 par an, ce qui, à la distance de Sirius correspond à 160 millions de licues. La résultante de ces deux mesures (AC et AB), fig. 318, indique pour le mouvement réel (AD) de Sirius dans l'espace une marche oblique qui s'élève à la vitesse de 297 millions de lieues par an.

Le mouvement propre sur la sphère cpleste dirige l'éclatante étoile vers le sud-ouest, vers ^ du Grand Chien, où elle arrivera dans 400 siècles environ, vers la petite constellation de la Colombe, vers

la région céleste d'où nous venons. Ce mouvement séculaire est beaucoup plus rapul. que I , moyenne des mouvements stellaires, comme

on peut en juger du reste par cette petite carte {fîg. 319) sur laquelle j 'ai représenté ce mouvement pour une période de cinquante mille ans. Quelle que longue que nous paraisse cette durée, relativement à notre vie si éphémère, on voit par cette carte môme que des étoiles fort brillantes, telles que Canopus, Rigel, |3 du Grand Chien, 5, e et *C Orion, se déplacent à peine dans cet intervalle, ce qui conduit à penser qu'elles sont beaucoup plus éloignées de nous que Sirius.

Fig. 318. — Mouvement de Sirius dans l'espace.

NÔTÛT

Fig. 319. — Mouvemeut propre de Sirius sur la sphère céleate.

Ce mouvement séculaire de Sirius n'est pas uniforme et ne s'effectue pas suivant une ligne absolument droite : il présente des irrégularités bizarres, qui longtemps ont intrigué l'attention des astronomes, et qui, analysées avec un soin minutieux, se sont montrées

LE SYSTÈME DE SIRIUS

périodiques. Quelquefois l'étoile s'écarte vers l'est de sa position moyenne ; quelquefois elle s'écarte vers l'ouest; parfois elle accélère son mouvement vers le sud et parfois elle le retarde. C'est surtout dans son ascension droite que les irrégularités ont été remarquées : elles s'élèvent à 0%152.

La période est de 49 ans. Ainsi, en 1843, Sirius était à 0',152 à l'ouest de sa position moyenne; puis il s'est rapproché de cette position, a croisé la ligne fictive du parcours régulier, s'est écarté vers l'est jusqu'en 1867, année où son écartement s'est de même élevé à

0%152, et depuis cette époque il revient vers l'ouest. Le tracé de notre fig. 320 donne une idée de cette curieuse sinuosité, qui s'est révélée dès les observations méridiennes si précises de Bradley au milieu du siècle dernier. Le plus grand écartement à l'est s'est montré en 1769, 1818 et 1867 ; le plus grand écartement à l'ouest en 1793 et

YV

ïn?

320. — Sinuosités observées dans le mouvement propre de Sirius.

Dès l'année 1844, l'astronome Bessel proposa d'expliquer ces irrégularités par riiypothèse d'un corps perturbateur invisible appartenant au système inconnu de Sirius, et en 1851,Peters calcula l'orbite théorique qui satisferait le mieux aux perturbations observées. Onze ans plus tard l'opticien américain Alvan Clarck venait de terminer la plus belle lentille qui ait été construite jusqu'alors (47 centimètres de diamètre) lorsque son fils, Fessayant sur Sirius, s'écria tout à coup : « Père ! Sirius a un compagnon. » Or la position de ce compagnon s'est trouvée correspondre à la position théorique que lui assignait le calcul pour cette époque. Comme dans le cas de Neptune, ce nouveau monde céleste avait été découvert par le calcul avant que l'œil humain l'ait jamais vu. Son prophète, le mathématicien Bessel, était mort depuis 1846.

Depuis la découverte fortuite de ce compagnon par l'œil perçant du fils d' Alvan Clarck aidé d'un puissant instrument, la petite étoile (elle

LE SYSTEME DE SIRIUS

est de 9" grandeur et éclipsée dans le rayonnement de son immense

soleil) a été observée,

suivie, mesurée, avec

assiduité. Elle gravite

vraiment autour de

Sirius. En 18G2, elle

était à l'est, à 85"; elle

a marché rapidement

vers le nord , et se

trouve actuellement y

48°. Voici sa mardi o

observéo :

Fig. 321. — Sirius et son compagnon.

Le calcul du satellite perturbateur de Sirius n'annonçait pas absolument cette orbite. Voici la marche qui était indiquée par l'éphéméride :

L'angle diminue plus vite que la théorie ne l'indiquait, et la distance diminue moins- vite. L'orbite tracée sur l'ensemble des observations croise en 1870 l'orbite calculée et se projette en aehors suivant une tout autre courbe, qui sera plus vaste et moins excentrique. C'est en comparant les observations à l'orbite calculée que j'ai trouvé cette curieuse divergence ('). Notre fig. 322 montre, ;i côté de l'orbite calculée, l'arc d'ellipse construit sur la moyenne des observations, dont les plus écartées, marquées de part et d'autre de la courbe, ne s'en éloignent que faiblement, si l'on a égard a la difficulté des mesures.

Cette divergence nous place entre deu.v hypothèses pour être expliquée .- ou bien ce compagnon observé va accélérer son mouvement de manière à arriver en 1892 à l'ouest de Sirius; ou bien il y a dans le système de Sirius un second corps pertm-bateur, plus rapproché du foyer et tournant plus rapidement que ce compagnon. La période perturbatrice est certainement de 49 ans : elle peut prcvenii'. soit du compagnon découvert, si sa révolution est bien de cette durée, soil

(*) Voir les Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 13 août 1877.

LE SYSTÈME DE SIRIUS

d'une combinaison entre la révolution de ce compagnon et celle d'un autre corps produisant les effets observés. Nous saurons cela d'ici à quelques années.

Pour distinguer le compagnon de Sirius, il faut une bonne lunette de 15 centimètres ou un bon télescope de 20 centimètres au moins, un ciel pur, un crépuscule clair, une vue excellente et une certaine habitude d'observation. La plupart des mesures prises sont dues à des observateurs exercés munis de lunettes de 40 à 60 centimètres d'objectif.

La parallaxe adoptée pour Sirius donne, d'après les calculs d'Au-

Fig. 322. — Le sysléme de Sirius. Divergence entre l'orbite calculée et l'orbite observée.

wers, 37 fois le diamètre de l'orbite terrestre pour la distance du compagnon : il serait ainsi plus éloigné de son soleil central que Neptune ne l'est du centre commun de nos orbites planétaires; quoiqu'il nous paraisse toucher Sirius et être brûlé dans son rayonnement, son écartement réel serait de 1 milliard 370 millions de lieues. La rapidité de sa révolution à une telle distance indiquerait pour la masse de Sirius 14 fois celle du Soleil, et ce compagnon serait encore lui-même près de 7 fois plus lourd que notre propre soleil.

Il n'est pas probable que ce corps céleste ait une telle importance et que sa masse soit égale à la moitié de celle du colossal Sirius. A en juger par sa petitesse relative (9^ grandeur), il doit être beaucoup moindre. Sans doute l'éclat n'est ni une mesure de la masse, ni une indication du volume ; mais il est probable que si c'était là un second soleil égal à la moitié de Sn^ms, la différence d'éclat entre les deux

LE SYSTÈME DE SFRIUS 491

astres ne présenterait pas un pareil contraste. Mais, d'ailleurs, ce satellite de l'éclatant soleil sirien brille-t-il de son propre éclat? ou bien ne serait-ce pas là une planète énorme de ce lointain système? Il ne serait pas absolument impossible que nous apercevions d'ici une telle planète, à la condition qu'elle eût un volume considérable et une surface réfléchissante très blanche. Chacun a pu remarquer que la planète Vénus (et c'est très frappant en ce moment : mars-avril 1881) est incomparablement plus éclatante que Sirius, quoiqu'elle n'ait en réalité aucune lumière propre, quoiqu'elle soit de sa nature aussi obscure que la Terre et qu'elle soit tout simplement éclairée par le Soleil. Si la surface de Sirius est intrinsèquement deux fois plus intense que celle de notre flambeau solaire, et si cette surface est 144 fois plus étendue, une immense planète, éloignée môme à un milliard de lieues de Sirius, recevrait encore une assez grande quantité de lumière pour être perceptible d'ici. Il est donc possible que nous ayons là sous les yeux un monde imposant de ce fameux système de Smius célébré pour la première fois par Voltaire dans son conte charmant de Micro?nëgfas('). Des planètes situées près de Sirius, aux distances où gravitent dans notre système Mercure, Vénus, la Terre et Mars, seraient illuminées d'une lumière si éblouissante et chauffées par une fournaise si ardente que l'on peut se demander quel ordre de vie y serait possible. Si l'harmonie céleste n'est pas un vain mot, les planètes du système sirien doivent rouler autour de cet ardent et colossal soleil à une distance plus considérable, et trôner sur des orbites plus vastes encore que celles qui sont décrites en notre système par nos mondes géants de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Le système de Sirius vient ainsi d'être révélé par la double con-

(') Voyage d'un ha.hita.nt de Sirius et d'un habitant de Saturne. Voyez mon ouvrage Les Mondes imaginaires et les Mondes réels, p. 479-487. C'est assurément l'un des chefs-d'œuvre de Voltaire. La philosophie astronomique y est déjà tout entière : « Nous avons soixante-douze sens, dit le Saturnieu, et nous nous plaignons tous les jours du peu. — Je le crois bien, répond Micromégas ; dans notre monde de Sirius nous avons près de mille sens, et il nous reste encore je ne sais quelle vague inquiétude d'inconnu. — Combien de temps vivez-vous? continue le Sirien. — Ah! bien peu, réplique le petit homme de Saturne (qui n'avait que mille toises de hauteur) : seulement cinquante révolutions saturniennes ou quinze mille ans-, c'est mourir aussitôt né. — Notre vie est sept cents fois plus longue que la vôtre, reprend le Sirien de huit lieues de haut ; mais vous savez que quand il faut rendre son corps aux éléments et ranimer la nature sous une autre forme, ce qui s'appelle mourir, avoir vécu une éternité ou avoir vécu un jour, c'est à peu près la même chose, » etc. Tout ce roman astronomique est à lire. On ne sait pas, eu général, que ce qui a donné à Voltaire l'ampleur et l'indépendance de ses idées, c'est sa lonnaissance de l'astronomie. C'est lui le premier qui a fait connaître Newton en France, et la seule traduction que nous ayons du livre des Principes est celle de la marquise du Chàtelet, publiée par Voltaire.