OBSERVATIONS ASTRONOMIQUES DE PASSAGES

INTRODUCTION

Les observations méridiennes vont se perfectionnant peu à peu. Les constructeurs peuvent maintenant livrer des instruments qui laissent peu à désirer au point de vue de la stabilité, de la précision, de la commodité. Les astronomes, semble-t-il, apportent plus de soin à la détermination des constantes instrumentales. En ce qui concerne plus particulièrement les observations de passages, on augmente le nombre des étoiles circompolaires destinées à régler Torientation de la lunette ; de nouvelles méthodes sont imaginées pour rendre plus exacte cette orientation; on demande au bain de mercure, remis en honneur, d'utiles données pour la détermination de la flexion astronomique, que d'ingénieux appareils permettent d'ailleurs d'étudier systématiquement. A n'en pas douter, c'est dans l'observateur lui-même qu'il faut maintenant chercher la source des erreurs systématiques que révèle la comparaison d'observations faites dans des circonstances extérieures identiques par des personnes différentes.

Afin de pouvoir mieux préciser comment s'introduisent les erreurs perconnelles, je rappelle en quoi consiste l'observation des passages d'une étoile ou d'un autre astre aux fils d'une lunette astronomique.

Univ. db Lyon. IIL -^ B. 1

6 RECHBRCUES SUR l/ÉQUATION PERSONNELLE

Deux méthodes principales sont en usage :

i^ Méthode de Vœil et de V oreille (Œ-O). — L'observateur compte mentalement la seconde, en écoutant les battements d'un compteur de temps, et cherche à fixer par la pensée [la position qu'occupe l'étoile à Tinstant de chaque battement.

tl <!'

Fio. I.

Soient a et 6 (fig. i) les positions qui lui semblent correspondre aux deux battements consécutifs compre-

nant entre eux le passage au fil/"; le rapport --^- donne

la fraction qu'il faut ajouter à la seconde battue en a pour avoir l'instant du passage. Telle est la méthode de Bradley, où l'estime de la fraction est faite par Tœil *.

On voit immédiatement à quelles erreurs peut donner lieu ce mode d'estime.

En premier lieu, l'observateur, par un défaut d'appréciation dont nous aurons à étudier le mécanisme, peut systé-

^ Je ne parle pas du procédé qui consiste à assimiler la bissection de rétoile par le fil à un bruit que Tobservateur rattache au battement le plus Yoisin, comme dans la comparaison d*un chronomètre à une pendule. Une telle méthode ne semble susceptible de précision que dans le cas où l'intervalle des battements est au plus d'une demiseconde : elle exige une éducation toute spéciale (V. les indications d'Y. Villarceau, rapportées par M. Hatt dans son Usage du cercle méridien portatif, p. 56, Paris, Impr. nat., i88o).

INTRODUCTION

matiquement faire correspondre aux battements du compteur

des positions a, 6 y différentes des positions réelles aux

mêmes instants a, 6'....; le temps répondant à Técart aa = b'b... représente une équation personnelle, A^y ^* t m t

Si la position estimée est en arrière de la position vraie, eu égard au sens du déplacement, la fraction notée est trop forte, et le temps observé doit recevoir une correction négative : nous dirons dans ce cas que Téquation personnelle e&t négative. Inversement, si la position observée est en avant de la position vraie, la correction devra être positive y et nous dirons qu'il s'agit d'une équation positive.

Ainsi, nous entendons le mot équation dans le sens de correction.

En second lieu, l'appréciation du rapport — 4- est soumise

à des erreurs d'ordre complexe, mais que l'on peut, pour des circonstances déterminées, considérer comme une fonction plus ou moins périodique de la valeur de ce rapport, estimé généralement au dixième. A chaque fraction observée correspond donc une erreur systématique ; mais cette erreur prend en partie un caractère accidentel lorsque l'on considère l'ensemble des fractions. De telle sorte qu'elle se traduit, dans une série d'observations où chaque dixième se présente dans une proportion déterminée, par une résultante constante, qui s'ajoute à l'équation envisagée plus haut, et par un accroissement de l'erreur moyenne accidentelle.

On peut attribuer à celte erreur personnelle la désignation d'équation décimale.

2** Méthode électrique (E). — Elle consiste à presser une touche électrique à l'instant où l'étoile parait bissectée par le fil. L'enregistrement du signal a lieu sur un chronographe, en regard des indications de temps données par une pendule munie d'un interrupteur électrique. Toute appréciation de fraction étant évitée, l'équation décimale disparaît. Mais la difficulté d'établir une coïncidence complète entre le top

8 RECHERCHES SDR l'ÉQUATION PERSONNELLE

électrique et le passage de l'étoile sous le fil donne lieu à une équation personnelle du genre de celle que nous avons considérée dans la méthode précédente : Vintention et V action de produire le signal ne sont pas simultanées. D'ailleurs, tel observateur se déterminera à donner le top lorsque l'étoile lui paraîtra bissectée; tel autre, instinctivement, s'y prendra un peu à l'avance, de façon à ce que le bruit des pièces métalliques qu'il met en contact lui semble coïncider avec le passage du centre de l'astre dans l'axe du fil. Sans compter que la touche électrique doit introduire un retard, plus ou moins grand selon sa forme, et qui se confond avec Terreur due à l'observateur.

S'est- on jusqu'ici suffisamment préoccupé des équations personnelles ? Sans doute les travaux relatifs à cette question constituent déjà la matière de nombreux mémoires* Mais jusqu'en ces derniers temps, le défaut d'appareil complet a fait laisser dans l'ombre plus d'une particularité importante, et on peut dire que, dans la plupart des observatoires, l'étude systématique et régulière des équations personnelles est complètement négligée.

D'autre part, des deux méthodes employées à l'observation des passages, la méthode électrique et celle de l'œil et de l'oreille, quelle est la meilleure? La supériorité de la première, appuyée, semble-t-il, de bons arguments, n'est pas encore admise sans conteste, et il faut reconnaître que les éléments de comparaison no sont pas jusqu'à présent suffisamment complets.

Daus ce Mémoire, je me propose de foire connaître les* recherches sur l'équation personnelle que j'ai entreprises à l'Observatoire de Lyon, avec un appareil dont les dispositions sont en grande partie nouvelles. Ces recherches, faites dans des circonstances très variées, outre l'intérêt qu'elles peuvent présenter à divers points de vue, permettront, je Tespère, de préciser les avantages et les inconvénients de chaque méthode. Le chapitre que je consacre à l'origine des

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erreurs personnelles pourra peut-être intéresser les physio-logistes aussi bien que les astronomes.

J'exprime ici à mon cher Maître, M. le professeur Gh. André, Directeur de l'Observatoire de Lyon, mes sentiments de profonde reconnaissance pour les facilités matérielles grâce auxquelles j'ai pu entreprendre ce travail, et bien plus encore pour les précieux conseils que j'ai reçus de sa haute expérience.

Ma reconnaissance doit également s'adresser à V Association française pour V Avancement des Sciences^ qui a bien voulu subvenir, pour une large part, aux frais d'acquisition de mon appareil.

Enfin je n'ai garde d'oublier mon excellent assistant, M. M. Luizet, qui m'a secondé avec intelligence et dévoûïnent, et à qui je suis heureux d'adresser mes plus vifs remercîments.