CHAPITRE XII

Après un long et pénible voyage dont le but était l'ascension d'une cime réputée inaccessible , le premier soin du touriste fatigué est de se reposer au sommet de la montagne et d'explorer du regard la vaste étendue qui s'offre devant lui.

Il se plaît alors à évoquer rapidement les étapes de l'itinéraire accompli : ces plaines s'étalant jusqu'à l'horizon lointain; ces forêts, taches sombres posées sur le clair tapis des champs cultivés; ces longues routes blanches, fins rubans entrelacés serpentant à perte de vue ; ces vallées ombreuses marquant toutes les sinuosités des cours d'eau; il a traversé tout cela avant d'atteindre les collines qui étagent leurs dômes recourbés au pied du colosse qu'il vient de gravir.

Et maintenant, de la position élevée qu'il occupe, il suit les sentiers escarpés; il explore sans danger ravins et précipices, et c'est une joie pour son esprit de revivre les péripéties du voyage.

A l'exemple de notre touriste émerveillé, ne revenonsnous pas, nous aussi, d'une excursion dont le point de départ semble se perdre dans le lointain passé? A chaque tournant de la route, nous avons interrogé l'Observation^ l'Analyse et le Calcul ; leurs indications ont été pour nous le plus sûr des guides ; mais au moment où nous touchons le but, imitant notre voyageur, nous éprouvons le besoin de

24 — Cosmogonie.

revoii-. comme en un diorama changeant, les principales étapes de notre longue randonnée.

129. — Reportons-nous donc par la pensée à l'époque où notre Soleil, faible masse nébulaire à peine agglomérée, volait déjà, comme les étoiles, ses compagnes, dans les célestes abîmes.

En ces temps reculés que séparent de nous des milliards de siècles, le vide des espaces stellaires était loin d être aussi complet qu'aujourd'hui. Ces nuées de météores qui, à l'heure actuelle, forment les grands « trous » de la Voie lactée et qui se déroulent sur ses bords ou au sein même de notre Galaxie, qu'ils semblent partager en deux branches sur un long parcours : ces nuages obscurs dont la présence s'accuse de plus en plus sur nos clichés, dans toutes les régions du ciel . tous ces matériaux non encore condensés étaient à l'origine beaucoup plus dillusés que de nos jours'.

Par quel mécanisme se sont-ils réunis dans une immense enceinte affectant en gros un ellipsoïde relativement aplati <[ui représente ce que nous convenons d'appeler « notre Univers » ? Quelles forces mystéiieuses semblent avoir massé les étoiles sur les bords de cette sorte de disque lenticulaire pour composer notre Voie lactée ? Pourquoi ces amas globulaires près de la Galaxie, alors que les nébuleuses spirales semblent se cantonner de préférence vers les pôles de l'immense formation? Pourquoi cette matière noire entre les régions centrales que nous occupons et les confins de la Voie lactée? Jusqu'où s'étendent les bords extrêmes de l'anneau où gravitent les dernières étoiles appartenant à ce vaste système? Autant de questions qui ne sauraient, à l'heure présente, comporter de réponses très précises.

Bien que, sous ce rapport, nous soyons mieux renseignés qu au temps d'Herschel et que nos moyens d'investigation se perfectionnent rapidement, il serait vraiment téméraire

' y. I. G. Ilageii : Vin Lalten e Viu Xubile, Mem. Soc. Aslr. ilal., Xouv, Scr., Vol. I, 1920.

Pi.ANCiir: X^'

P'ig. 131. — Amas détuilcs cl espaces noirs formés de matière obscure en [ileine Voie Lactée.

de vouloir même esquisser une apparence de solution, lorsqu'il s'agit de tels problèmes. Je me suis hasardé, il y a quelques mois, à donner à mes lecteurs, dans Où en est l'Astronomie^, une sorte de « mise au point » de l'état de la science sur ces sujets passionnants. Nous en sommes encore à discuter la valeur de l'antique théorie des « Univers-Iles n ; ce n'est donc pas le moment de nous lancer dans la description du mécanisme ayant présidé à la construction d'un univers sidéral dont le plan nous échappe.

Ainsi, soyons prudents ; sachons borner nos ambitions et contentons-nous de chercher comment s est formé notre petit système solaire.

Ici, nous serons plus à l'aise : il est certain qu'autrefois, dans l'espace qu'occupe notre Galaxie actuelle, les courants de matière noire ou de météores étaient mieux fournis et plus nombreux (PI. XV, fig. 134). Au milieu de ce chaos apparent où tout était mouvement, les collisions furent la règle : aucune masse nébulaire ne sut les éviter, et ce fut ainsi que naquit le système solaire lorsque, au hasard de sa route, notre astre central, faible nébulosité tournoyante, pénétra au sein d'un nuage de météores.

Blanche nova, illuminant pour la première fois les obscures régions que tu traversais, nous ne te demandons point de nous retracer les étapes primordiales de ton passé ; chaque année, nous les retrouvons inscrites dans les phénomènes qui accompagnent « ces étoiles nouvelles » s'allumant sur la voûte céleste aux abords de la Voie lactée.

Les nébulosités spiraloïdes entourant ces astres quelque peu mystérieux, dont l'éclat s'accroît si soudainement, nous ont dévoilé le mécanisme de leur naissance.

N'est-ce pas, en effet, à l'éclosion de nouveaux mondes qu'assistent les astronomes lorsque, attentifs au fo^-er de leurs télescopes, ils enregistrent les phases successives de ces incendies formidables éclairant les profondeurs stellaires?

Pouvons-nous seulement imaginer les forces mises en jeu

1 V. ch. XIV, Av et XVI.

lors de ces catastrophes célestes? Une masse nébulaire, sorte de demi- soleil, jetée à toute vitesse dans un nuage cosmique venant à sa rencontre ; un choc elFrayant de milliers de projectiles lancés les uns contre les autres à l'allure cométaire d'une centaine de kilomètres par seconde ; une volatilisation brusque de tous les éléments; les énergies intra-atomiques soudain libérées ; les couches profondes de l'astre vagabond instantanément bouleversées ; un océan de feu vomissant des panaches de vapeurs brûlantes; un éblouissant chaos où tous les éléments sont confondus ; une déflao-ration perpétuelle de milliards de tonnes d'explosifs lançant dans tous les sens des jets coronaux à des vitesses folles, telle nous apparaît la première phase de la rencontre.

Mais, tout à coup, cette flambée céleste paraît s'éteindre. Illusion, sans doute; les matériaux éjectés sont retombés sur l'astre central qu'ils enveloppent maintenant dune lumière diffuse, telle une chrysalide étendant son voile nébuleux autour du noyau incandescent.

A partir de cette nouvelle phase , un régime plus stable va s'établir; les milliards de météores heurtés au passage vont rencontrer un milieu fortement résistant; volatilisés en partie avant leur chute sur le noyau envahisseur, ils vont contribuer à développer l'atmosphère de l'astre devenu véritable nébuleuse; mais, loin de se distribuer d'une façon réo-ulière, ils vont subir, dès leur arrivée, l'influence de la rotation dont la masse est animée et se disposeront tinalement en une amorce affectant une forme spirale.

A cette première branche, née de la capture directe, vient simultanément s'en ajouter une seconde diamétralement opposée, et cela par un mécanisme aussi facile à saisir : Sous l'effet de la puissante attraction de la masse pénétrante, les météores échappés à la collision, parce qu'ils passent seulement dans son voisinage, ont vu leurs trajectoires s'incurver quelque peu et tracer dans l'espace des hyperboles plus ou moins tendues, mais qui toutes iront se rejoindre par groupes, en arrière de la masse centrale; de là , nouvelles et nombreuses rencontres dont le résultat

Planciiiî X\'I

Fi^-. l-io. — \a\ ciimèlf Daniel de 1907, d'après une pli<)toj;rapliie.

le plus net se traduira par des pertes de vitesse et finalement par la chute vers le noyau dont la rotation dispersera les nouveaux venus, captés indirectement, sur une seconde amorce spiraloïde.

Ce n'est là toutefois que la partie principale du tableau ; en dehors de cette sorte de condensation équatoriale, pour ainsi dire , et qui va former le plancher de notre nébuleuse , de nombreux heurts ne peuvent manquer de se produire. Derrière la masse nébulaire , c'est en effet un enchevêtrement inouï de trajectoires plus ou moins déviées et qu'entretient le tlot incessant des météores échappés à la mêlée centrale. La chute de ces derniers est aussi fatale, mais à plus lointaine échéance; et voilà le monde cométaire construit sous nos yeux (fiji;-. 13o, PI. XVI).

Dans ces conditions, on conçoit que la masse totale de la nébuleuse terminée soit en rapport avec la durée de la traversée du nuag-e cosmique. Dégagée entièrement, notre nébuleuse va maintenant suivre une évolution dont les phases seront fonction, pour ainsi dire, de l'inclinaison de l'axe de rotation du noyau intérieur.

130. — Par une circonstance toute fortuite, cet axe est-il en effet exactement perpendiculaire à la direction générale des météores, alors les deux branches spirales s'enrouleront autour de l'équateur du noyau tournant et la condensation se continuera sans interruption , d'une façon régulière ; les amas incorporés glisseront peu à peu sur les branches spirales et le résultat sera la formation d'un soleil unique , énorme le plus souvent, et dépourvu d'un monde de planètes. Ainsi s'expliquerait l'existence de ces astres monstrueux roulant solitaires dans les déserts sidéraux. Il se peut (|ue de tels systèmes aient conservé des comètes fortement excentrées; mais les planètes à mouvements presque circulaires sont incompatibles avec leur genre de formation.

Une masse en rotation, dont l'axe serait exactement dirigé dans le sens du mouvement d'un nuage cosmique, aboutirait

sans doute à une sorte de fuseau allongé qui, finalement, donnerait lieu aussi à la formation d'un seul soleil.

131. — Nous avons vu ces résultats changer du tout au tout lorsque Taxe de rotation est incliné par rapport à la direction générale des météores; nous sommes ainsi amenés au cas du système solaire.

Cette fois, en effet, les branches spirales s enrouleront bien sur un plan plus ou moins voisin de léquateur, mais elles participeront néanmoins à sa rotation. Nous verrons, dès lors, se créer un double ellipsoïde de révolution (V. fig. 23 et 97) ; le plus petit, intérieur, entourant la masse centrale, s'incorporera les météores de la première heure ; l'extension de cette enveloppe nébulaire sera forcément limitée, car le mouvement de rotation, issu du centre, ira vite en s'affaiblissant. Il y aura donc, à une certaine distance, un endroit où les météores, n'étant presque plus entraînés, rejoindront de préférence le grand ellipsoïde, celui qui renferme la plus forte portion des branches spirales.

Ainsi se créera une sorte de délimitation entre les amas qui subiront énergiquement l'influence de la rotation centrale et ceux, plus éloignés, répartis dans le plan principal du grand ellipsoïde nébulaire. De là l'existence de deux zones bien distinctes, ayant évolué de façon différente et dont notre système porte encore les vestiges.

La première, en effet, semble avoir partagé toutes les vicissitudes de la masse solaire à la condensation de laquelle elle a d'ailleurs largement participé; c'est l'explication de la présence, au voisinage immédiat de l'astre central, de planètes à faible masse circulant sur des plans ayant une tendance manifeste à se rapprocher de Téquateur du Soleil.

Au delà, ce sont les astéroïdes, transition obligée entre les deux ellipsoïdes de condensation.

Mais, un peu plus loin, le régime de circulation nous apparaît singulièrement différent; maintenant, c est la direction générale relative du nuage cosmique qui reste prédominante ; aussi, une importante cassure des branches spirales se produira-t-elle, en passant de la première zone à la sui-

Planche W'II

136. — La nébuleuse spirale Messier 100, dans la Vierge, daprès une photographie.

vante (fig. 56 et 97) et nous comprenons qu'une grosse planète devait nécessairement se déposer en cette région.

Une telle disposition n'est pas le propre de notre S3'stème et nombreux sont les clichés de nébuleuses où nous pouvons l'observer ; nous donnons ici l'un des cas les plus typiques : c'est celui de la nébuleuse spirale Messier 100, de la constellation de la Vierge (V, fig. 136, PI. XVH). V^oyez ces développements anormaux de nébulosités succédant au vide qui entoure l'amas central. N'est-ce pas limage de notre nébuleuse au moment de la formation de Jupiter?

Poussons ce cas à la limite, pour ainsi parler, et nous arriverons à concevoir d'une façon rationnelle l'existence des étoiles doubles et multiples. En fait, pour un spectateur un peu éloigné, notre propre système se présenterait comme un soleil pourvu d'un petit compagnon : tel nous voyons Sirius ; toutes les autres planètes disparaîtraient dans le champ illuminé de son télescope.

Il se peut donc que les systèmes doubles, — si nombreux qu'ils forment les trois quarts environ de la population stellaire, — que ces systèmes, dis-je, soient dérivés de nébuleuses spirales à noyau intérieur fortement incliné sur le plan général de circulation.

Hypothèse pour hypothèse, celle que je propose ici me paraît infiniment plus vraisemblable que la scission d'un énorme soleil, se produisant sous l'effet de forces mal définies, à la suite d'un étirement préalable en forme de cigare. Au reste, le moins qu'on puisse objecter à cette dernière théorie, c'est que, conçue dans le cerveau d'ingénieux mathématiciens, elle n'a jamais reçu le confirmatur de l'observation ; cette prétendue phase de l'évolution astrale n'a nulle part été aperçue dans le ciel, où nos plaques photographiques mettent une obstination singulière à ne pas l'enregistrer.

Quoi qu'il en soit, la grande proportion des astres doubles ou multiples dans notre Univers montre que notre Soleil, avec son cortège de planètes à révolutions presque circulaires, sans être unique en son genre, ne doit pas avoir un

382 RIÎSUMÉ ET CONCLUSION

grand nombre de répliques parmi les étoiles inscrites à nos catalogues.

La première surprise que suscite cette étrange conclusion est toutefois bien atténuée, si l'on songe à toutes les circonstances heureuses qu'il faut réunir pour arriver à la construction d'un système auSsi régulier que le nôtre et où nous voyons des planètes peu excentrées opérer leurs révolutions sur des plans fort peu éloignés de celui du maxim\im des aires.

Un tel résultat, en fait, n a pu être obtenu (jue grâce à des conditions qui ont dû se réaliser assez rarement dans l'Univers : la principale fut évidemment la faible inclinaison de l'équateur solaire sur le plan général de la nébuleuse primordiale ; avec un angle moindre, aucune planète ne se serait formée; l'inclinaison eût-elle été beaucoup plus forte, nous aurions eu finalement un système double.

Au lieu de ces deux extrêmes, notre état initial a donné naissance à la formation de deux ellipsoïdes nébulaires, distincts évidemment, mais fort peu inclinés l'un par rapport à l'autre; et c'est la condensation dvi plus grand, nous l'avons vu, qui, sans cesse à 1 œuvre pour relever l'axe du Soleil, est venue déterminer ces mouvements de bascule nécessaires à l'isolement des amas planétaires (PI. XVIIl, fig. 137).

Une fois ces amas formés, l'intervention d'un milieu faiblement résistant a suffi pour régulariser les orbites et les amener à une forme presque circulaire.

Cependant, même au moment où se dessinaient les linéaments des planètes futures, le plancher de la nébuleuse n'était pas vide de matériaux. Une bonne partie de ceux-ci, avant de gagner les légions centrales, où les survivants constituent les particules de la lumière zodiacale et de la couronne solaire extérieure , venaient fréquemment heurter, au cours de leurs révolutions, les amas planétaires circulant à leur hauteur; ainsi s'expliquent et cette tendance rétrograde qu'ils leur ont communiquée et ce mouvement de bascule ayant incliné les axes des planètes, en même temps qu'il favorisait la formation des satellites.

RÉSUMK ET CONCLUSION 383

Ces derniers auraient même dû être tous rétrogrades si la marée solaire et la condensation finale n'étaient, dans la plupart des cas, intervenues à temps pour établir la circulation directe.

Il nest pas jusqu'aux astéroïdes, aux comètes à courte période, aux bolides et aux étoiles filantes qui n'aient trouvé l'explication de leur présence dans notre théorie, encore plus simple à imaginer qu'à décrire.

132. — Est-ce à dire que cette hypothèse soit définitive? Je me garderai bien de l'affirmer, encore moins de le laisser croire. Les lignes que j'écrivais autrefois, à propos d'un système cosmogonique, n'ont rien perdu de leur actualité; elles resteront vraies pour tous les temps : (( On se méprendrait sur la valeur de l'hypothèse en général, si l'on cherchait en elle autre chose qu'un moyen de parvenir, par des déductions légitimes et comme pas à pas, à la conquête du vrai. C'est donc faire œuAre utile que de bâtir des hypothèses sur de solides fondements; chacune apporte sa part de vérité et chacune aussi fait avancer vers l'inconnu.

« On a parfois comparé l'hypothèse à une courbe qui serait astreinte à passer j)ar certains points. La comparaison semble juste. Chaque fait constaté détermine un nouveau point de la courbe : l'allure de celle-ci se précise davantage jusqu'au moment où des données suffisantes permettent au mathématicien d'en fixer la formule*. »

En ce qui concerne les hypothèses cosmogoniques, on serait mal venu à l'heure actuelle si l'on prétendait affirmer que notre monde n'est pas le résultat d'une série de transformations d'une nébuleuse. Ainsi avaient raisonné les Kant, les Herschel et les Laplace ; mais, à leur époque, on connaissait bien mal les objets nébulaires. Or, à nos progrès récents sur les nébuleuses, qui commencent à encombrer nos catalogues célestes, sont venues s'ajouter des données

^ Résumé de la Théoiie : Formation mécanique du Système du Monde, |). x.v.w, op. j. cit.

capitales ignorées de nos devanciers; je veux parler des mouvements propres stellaires et des grands courants de matière noire. Voilà des acquisitions dont il faut tenir compte aujourd'hui, des faits qui montrent bien comment progresse la science et pourquoi les meilleures théories restent sans cesse sujettes à revision.

De même, nous avons été peu à peu amenés à modifier nos idées sur le point de départ des hypothèses cosmogoniques : aux nébuleuses chaotiques, sans formes précises des anciens, on avait substitué des objets plus définis : la phase primaire de la nébuleuse de Laplace, par exemple, était sphéroïdale ; mais à l'heure présente, le type spiral a dans le ciel des répliques tellement nombreuses, qu'on ne pourrait nier sans témérité que nous n'ayons ainsi sous les yeux tout au moins l'image d'un des stades principaux d'où dérive le mécanisme qui façonne les mondes.

133. — Nous pouvons nous tromper, penserez-vous non sans quelque raison ; je vous accorde même que nous sommes seulement au commencement de nos découvertes sur les nébuleuses spirales. Que nous réserve l'avenir? Les acquisitions futures ne viendront-elles pas â l'encontre des données servant de base aux spéculations développées dans cet ouvrage?

L'objection est capitale et ne saurait être éludée ; mais, à y regarder de très près , elle est plus spécieuse que réelle et c'est l'observation elle-même qui va nous en fournir la réponse.

Autant que nous en pouvons juger à l'heure actuelle, je veux dire malgré le manque de mesures très précises, il est absolument certain qu'aucune nébuleuse spirale accessible à nos instruments ne saurait être comparée à celle qui a formé notre système, lilliputien dans ses dimensions ; ce serait bien autre chose si l'on parvenait un jour à légitimer la théorie des « Univers-Iles » : chaque nébuleuse deviendrait alors une véritable Voie lactée !

J'entends bien que les lois de l'Univers sont uniformes.

Planche XVII 1

137. — Dimensions comparées des planètes principales du système solaire. (Les planètes sont ranj^ées par ordre de grosseur.)

Cosmogonie.

N'empêche qu'à vouloir, par exemple, comparer rédifîce atomique et ses électrons tourbillonnants au système solaire ou à celui de Saturne, on commet la plus f^rossière erreur.

Non, notre nébuleuse primitive n'a pu être servilement calquée sur les immenses formations répandues dans le ciel, bien qu'elle ait été, comme ces dernières, du type spiral. Seulement, nous avons le droit, en tenant compte des lois de la Mécanique, de transporter sur notre petit modèle certaines caractéristiques d'objets analogues l)eaucoup plus grands. Nos acquisitions sur les vastes nébuleuses, les seules, encore une fois, accessibles à nos moyens actuels d'observation, n'intéressent donc que de très loin ma théorie cosmogonique.

i'H. — Quant au degré de certitude que nous pouvons attacher aux hypothèses, il faut admettre qu'il varie avec chaque partie de l'ensemble. Un exemple tiré de la matière de ce volume va faire saisir ma pensée.

Bien que les phénomènes accompagnant l'apparition des Novœ nous apportent des indications loin d'être négligeables, leur interprétation reste encore arbitraire et ne saurait s'imposer comme le résultat dune constatation de laboratoire. Qu'une étoile pénétrant au sein d un nuage cosmique puisse donner lieu à la formation d'une nébuleuse, le fait est vraisemblable et la Mécanique nous a aidé à le prouver; mais qu'en toutes circonstances, une nébuleuse spirale soit issue d'un mécanisme du même genre, voilà ce que nous ne saurions affirmer.

Maintenant, la phase nébulaire admise, nos pas deviennent plus assurés : pas de condensation possible sans faire appel à la loi de spiralité basée sur la résistance du milieu; pas d accroissement de la masse centrale sans mouvement de bascule ; nécessité de ce dernier pour provoquer la rupture des branches spirales amenant la formation d'amas planétaires dont les intervalles seront, dès lors, fonction de la densité, donc sous la dépendance indirecte de la gravitation newtonienne. La même méthode simple dans son unité s'applique à la formation des satellites, véritable dédale où,

faute de règles générales prudemment posées , s'est égaré plus d'un chercheur.

135. — Arrêtons là nos considérations; celles qui précèdent étaient nécessaires pour fixer d'une façon nette le but à atteindre, pour comprendre la mise en oeuvre des moyens à notre disposition, pour juger enfin plus sainement de la valeur objective du travail accompli.

Quels que soient les résultats de nos recherches, il n'est pas téméraire de penser que notre patient labeur, sans cesse appuyé sur l'Observation et l'Analyse, nous a laissé entrevoir des horizons vraiment nouveaux et que nos efforts n'ont pas été vains. Au reste, dans ces problèmes ardus posés à la raison humaine, les solutions même négatives, en écartant les théories caduques et incomplètes. — nous ne nous lasserons pas de le répéter, — sont encore de nature à constituer un véritable progrès : ainsi doit raisonner Fhomme de science.

Quant au philosophe , habitué aux larges synthèses et à remonter des effets aux causes, son regard pénétrera plus avant : tout en écoutant l'harmonieuse symphonie de . la nature, sa pensée se reportera vers l'Auteur de ce sublime concert; derrière les lois phénoménales, il devinera le Législateur et cette main puissante qui, dans lUnivers, a tout ordonné « avec nombre , poids et mesure » ; par delà le contingent et le relatif, il apercevra l'Absolu et il comprendra enfin que l'homme ne saurait rendre un plus bel hommage au Créateur qu'en s'essayant à chanter cette merveilleuse épopée de l'Origine et de l'Evolution des Mondes.