CLASSIFICATION DES ETOILES

La Polaire est placée à Textrémité de la queue de la Petite- Ourse j constellation formée, comme la précédente, de sept étoiles principales affectant la même figure, mais disposées

en sens inverse et d'un éclat moindre que les sept étoiles de la Grande-Ourse.

La ligne menée de 8 de la Grande-Ourse à la Polaire, et prolongée au-delà d'une longueur égale à elle-même, rencontre un groupe brillant appelé Cassiopée. Cette constellation contient cinq étoiles de troisième grandeur, qui, par leur énsem-

-l>le, rappellent la forme d'un M très ouvert. Si, à ces cinq étoiles, on joint la petite étoile x, on trouve à peu près la :£orine d'une chaise dont le dossier ySs serait brisé à Tétoile ^ ; les pieds de la chaise sont en a et p. C'est pour cette raison qu'on appelle aussi quelquefois cette constellation la ^Z^haise.

Le Carré de Pégase est situé dans l'angle formé par les pro- ■ ^^ngements des deux lignes joignant la Polaire aux étoiles ^^ et Ô de la Grande-Ourse. Sur les quatre étoiles de seconde

grandeur qui forment le carré de Pégase, il y en a trois qui appartiennent à la constellation de Pégase; la quatrième fait partie d'Andromède,

C\ ? j Carre |

cC--*^

Cette constellation est formée par trois étoiles de deuxième grandeur qui sont presque en ligne droite avec une des diagonales du carré de Pégase.

Sur cette même ligne droite, et en continuant à s'éloigner de Pégase, on trouve l'étoile a de Persée, de deuxième grandeur. L'ensemble du carré de Pégase, des étoiles p et y d'Andromède et de l'étoile a de Persée forme une grande figure ayant beaucoup d'analogies avec la Grande-Ourse, Nous mentionnerons encore Orion ou le Chasseur, C'est la

plus belle des constella-

\ tions par son étendue et

^^^^K son éclat. Elle est, par sa

Béte/^euje^^'^ ^^^ formc, facilement recon-

i ""17 naissable, sans qu'il soit

1 ^ \ besoin de recourir aux

U ^^J^ \ étoiles déjà connues. Elle

^ ( ^ft^* « se compose de sept étoiles

r i^^^ \ principales, dont quatre,

I 'i«^ ^ i5P \ a, it, p, Y, sont aux som-

1 » Rigei ïïiets d'un grand quadri-

X* -^p latère, et dont les trois

autres, 8, s, Ç, sont serrées en ligne oblique, au centre de ce quadrilatère. Sur ces sept étoiles, il y en a deux de première grandeur :

ce sont a ou Bételgeusey p ou Rigel, l'épaule droite et le pied gauche du chasseur. Les trois étoiles du centre forment le Baudrier d'Orion, ou encore les Trois Rois, ou le Râteau.

En terminant ces rapides notions sur les constellations, nous dirons que les Anciens avaient particulièrement étudié la route du Soleil dans le ciel, et qu'ils avaient divisé cette route en douze parties contenant chacune une constellation. Ces douze constellations occupent dans le ciel une zone appelée Zodiaque. Nous en reparlerons à propos du Soleil.

Cassiopée et Persée sont placées sur la Voie lactée^ bande blanchâtre, irrégulière, qui partage le ciel en deux parties à peu près égales.

La Voie lactée paraît formée d'un très grand nombre d'étoiles, très serrées les unes contre les autres, mais trop éloignées pour qu'on puisse les distinguer à l'œil nu.

Mouvement diurne.

5. Définitions. — Nous avons déjà reconnu que les étoiles ont un mouvement d'ensemble. De plus, d'un coucher du Soleil à l'autre, les mêmes étoiles ont repris sensiblement les mêmes positions. Par conséquent, ce mouvement s'eflfectue à peu près dans l'espace d'un jour solaire. On lui a donné le nom de mouvement diurne. Avant de chercher les lois de ce mouvement, nous donnerons quelques définitions. Verticalb. — On appelle verticale d'un lieu à la surface de la Terre, la direction de la pesanteur en ce lieu. Cette direction est déterminée par le fil à plomb ; elle est perpendicu- Veriicaie laire à la surface des eaux tranquilles.

Zénith, Nadir. — La verticale d'un lieu perce la sphère céleste en deux points diamétralement opposés; celui qui est au-dessus de la tête de l'observateur s'appelle le Zénith; on donne à l'autre le nom de Nadir.

Vertical. — On nomme vertical tout plan mené par la verticale. Un vertical coupe la sphère céleste suivant un grand cercle.

Horizon. — On appelle plan horizontal un plan perpendiculaire à la verticale. On appelle horizon le plan horizontal qui passe par l'œil de l'observateur. On appelle horizon ra-

tionnel ou astronomique le plan parallèle à l'horizon passant par le centre de la Terre.

Les différents rayons lumineux qui partent de rœil de l'observateur tangentiellement à la surface de la Terre, sont les génératrices d'un cône circonscrit à cette surface. La courbe de contact suivant laquelle ce cône se raccorde avec la surface de la Terre est ïkorizon sensible. On appelle dépression de l'horizon apparent, ou simplement dépression apparente l'angle de chacune des génératrices de ce cône avec l'horizon. Étant données les hauteurs relativement faibles auxquelles nous pouvons nous élever, cet angle est petit.

Azimut. — On appelle azimut d'un astre l'angle que fait un vertical passant par l'astre avec un vertical choisi arbitrairement. Cet angle se compte de 0» à 360o, d'habitude dans le sens des aiguilles d'une montre.

Hauteur apparente. — La hauteur apparente d'un astre audessus de l'horizon est l'angle que fait avec l'horizon le rayon visuel joignant l'œil de l'observateur à l'astre.

La position d'un astre sur la sphère céleste à un instant donné est complètement déterminée quand on connaît son azimut et sa hauteur apparente à cet instant.

Distance zénithale. -^ On appelle distance zénithale d'un astre l'angle que fait avec la verticale le rayon visuel mené de l'œil de l'observateur à l'astre. Sur la figure, l'angle ZOS est la distance zénithale de l'astre S.

L'angle AOS représente la hauteur apparente du même astre.

On voit immédiatement sur la figure que la distance zénithale est complémentaire de la hauteur apparente.

On peut, pour déterminer la position d'un astre sur la sphère céleste, substituer la distance zénithale à la hauteur apparente. On compte les distances zénithales positivement vers le pôle, négativement dans le sens contraire.

Distance angulaire. — On appelle distance angulaire de deux points l'angle des rayons visuels allant de l'œil de l'observateur à ces deux points ; il est mesuré par l'arc de grand cercle de la sphère céleste passant par ces deux points.

6. Lunette astronomique. — La lunette astronomique se compose essentiellement de deux lentilles, dont Tune, appelée objectif, est à l'extrémité de l'instrument et reçoit la lumière des astres, et dont l'autre, appelée oculaire, sert à regarder l'image de l'astre formée par l'objectif. Pour que la ligne de visée soit toujours exactement la même et que les directions des astres soient parfaitement définies, il faut que leur image se fasse toujours exactement au même point. Voici comment on y arrive : dans le plan où se forme l'image pro-

duite par l'objectif, on dispose un réticule, c'est-à-dire un petit diaphragme métallique dont le centre est évidé et reçoit deux fils très fins (fils métalliques ou fils d'araignée) disposés en croix. C'est au point de croisement de ces fils que doit se former l'image de l'astre, et la ligne qui joint ce point au centre optique de l'objectif est Vaxe optique de la lunette. Plus le grossissement d'une lunette astronomique est grand, plus est petit le champ de l'instrument, c'est-à-dire l'étendue embrassée par la lunette ; aussi surmonte -t-on les puissantes lunettes d'une autre, plus petite, appelée chercheur, dont le grossissement est faible, mais dont le champ, qui est grand, facilite la recherche des astres.

7. Théodolite. — La hauteur et l'azimut d'un astre se mesurent facilement au moyen du théodolite.

Cet instrument, réduit à ses parties essentielles, se compose : ■

lo d'un axe OZ perpendiculaire au plan d'un plateau sur lequel on a tracé un cercle divisé ayant son centre au pied de Taxe ;

2» d\ine lunette astronomique LL mobile autour d'un axe perpendiculaire à OZ et rencontrant OZ (le point d'intersection de ces deux axes est, en plus, situé sur Taxe optique de la lunette) ; 30 d'un cercle gradué passant par OZ et dans le plan duquel se déplace Taxe optique de la lunette. La ligne 0^ — 180° de ce cercle coïncide avec ZO.

L'axe OZ peut tourner sur lui-même ; il porte une alidade mobile OA qui se déplace le long du plateau. Le plateau est gradué ; il est muni de trois vis calantes et. de deux niveaux à bulle d'air, perpendiculaires l'un à Tautre, ce qui permet de le rendre horizontal.

UsAGB DU THÉODOLITE. — Supposous lo platoau do rinstrument horizontal ; l'axe OZ est dès lors vertical. Visons avec la lunette LL' une étoile quelconque, quelque temps après son lever. Supposons que 60 soit le numéro de la division observée sur le cercle vertical, et 45 le numéro de la division observée sur le cercle du plateau. D'abord, la distance zénithale de l'astre est à ce moment 60° ; sa hauteur est donc de 90 — 60 = 30».

Si on prend pour plan origine des azimuts le plan vertical qui correspond à la division zéro, l'azimut de l'étoile est à ce moment de 45°.

Au bout de quelque temps la distance zénithale de Tétoile n'est plus la même. Si on a eu soin de prendre une étoile plus voisine que le zénith de l'étoile polaire, on voit cette distance zénithale diminuer graduellement, passer par un minimum, puis augmenter. Lorsque la distance zénithale est de nouveau 60°, on lit la division indiquée par l'alidade sur le plateau : soit 85°.

La bissectrice OM de l'angle formé par les deux positions 45 et 85 de Taiguille du plateau correspond à la division 45 -f- 85 — r , c'est-à-dire à 65».

Imaginons maintenant :

1° que l'on répète les mêmes observations sur la.mêioe

étoile, mais en variant l'instant de la première observation ;

2o que Ton recommence cette série d'observations sur autant d'étoiles que l'on veut.

Chaque fois qu'on cherchera la bissectrice de l'angle formé par les deux positions de l'aiguille du plateau, on retrouvera le même nombre 65°, et, par conséquent, la même bissectrice OM.

On en conclut que : les étoiles décrivent sur la sphère céleste des courbes qui ont leurs points deux à deux symétriques par rapport à un certain plan ZOM dont la position ne dépend que du lieu où on fait les observations,

8. Plan méridien, sa détermination. — Ce plan ZOM s'appelle le plan méridien du lieu d'observation. 11 coupe la sphère céleste suivant un grand cercle appelé méridien céleste; la Terre suivant un cercle appelé méridien terrestre, et rhorizon suivant une ligne appelée méridienne.

Chaque étoile traverse deux fois le plan méridien. Ces deux passages s'appellent culmination supérieure et culmination inférieure. Toutes les culminations supérieures sont situées du même côté que le zénith, par rapport à l'axe du monde, dont nous apprendrons h déterminer la position dans le numéro suivant.

9. Pôle, sa détermination. — Faisons tourner l'axe du théodoHte jusqu'à ce que le cercle vertical soit dans le plan méridien. Cela aura lieu lorsque l'aiguille du plateau coïncidera avec la position OM.

L'axe optique de la lunette se déplace alors dans le plan méridien.

Choisissons une étoile qui reste visible toute la nuit, et visons-la h ses deux culmmations ; soit OP la bissectrice de l'angle formé par les deux directions correspondantes de l'axe optique de la lunette.

Répétons les mêmes opérations avec une autre étoile, et nous retrouverons le point P précédemment obtenu.

On en conclut que :

Les culminations supérieure et inférieure d*une étoile quelconque sont équidistantes d'un point fixe P de la sphère céleste, dont la position ne dépend que du lieu d'observation.

Pour déterminer la position du point P sur la sphère

céleste, il suffit de connaître sa distance zénithale représentée sur la figure par Tare ZP.

Or, on a

arc ZP = arc ZN -♦- arc NP, arc ZP = arc ZN' — arc N'P, ^N' en désignant par N et N' les deux culminations d'une même étoile. Ajoutons ces deux égalités membre h membre, en remarquant que arc NP = arc N'P; on aura 2 arc ZP = arc ZN -h arc ZN', arc ZN -h arc ZN'

d'où

arc ZP =

Cela veut dire que, pour avoir la distance zénithale du pôle, on fait la moyenne arithmétique des distances zénithales d'une même étoile à ses deux culminations^

10. Définitions. — La figure ci-contre représente la sphère céleste. On suppose l'observateur placé en et regardant une étoile A. OZ est la verticale, Z étant le zénith ; le plan OHK est l'horizon, P est le pôle.

Par conséquent, le plan méridien du lieu est le plan POZ, puisqu'il doit contenir le pôle P et la verticale OZ.

La distance zénithale du pôle est Fangle ZOP. L'angle POH est la hauteur du pôle au-dessus de l'horizon. Enfin, la droite OP s'appelle Vaxe du monde, et l'angle AOP est la distance polaire de l'étoile A.

Une étoile qui reste toujours au-dessus de l'horizon est une étoile circumpolaire.

Puisque la distance zénithale et la hauteur apparente d'un astre sont complémentaires, la connaissance de l'un de ces éléments entraîne celle de l'autre.

A Paris, la distance zénithale du pôle est 4lo9'10'', et la hauteur apparente du pôle au-dessus de l'horizon est par suite 48o50'49\