CHAPITRE XVIII
SCINTILLOHÈTRES
Les destructions intermittentes de la lumière dans un point détenniné de l'axe d'une lunette se rattachent d'une manière intime à la cause de la scintillation , et peuvent même servir à sa mesure.
Nous n'avions d'abord cité ces changements qu'ea point de fait.
Nous pouvons maintenant faire un pas de plus, nous pouvons les rattacher, avec une très -grande probabilité, à de légères inégalités intermittentes de réfrangibilité dans les milieux traversés par les rayons interférents , ou à de très -petites différences des routes parcourues et perpétuellement changeantes de ces mêmes rayons, c'està-dire aux vraies causes de la scintillation. Les changements des points obscurs en points lumineux, et des points lumineux en points obscurs, peuvent, je crois, servir, avec les précautions convenables, à donner la mesure du phénomène, à servir de base à la construction d'un scintillomhtre.
§ 1. — Premier scintillomètre.
Supposons que l'on vise à une étoile, ou à un objet qui ne scintille pas, avec une lunette achromatique de l'^.TO de distance focale, dont l'objectif, de 91 raillimètres par exemple, ait été réduit à 47 millimètres , à l'aide d'une plaque percée d'une ouverture. Nous avons déjà dit (page 15) que la forme qu'affectera l'image de cette étoile sera variable et dépendra de la position de l'oculaire. Partons de celle où l'étoile offre un disque planétaire entouré d'une série d'anneaux très-étroits d'une lumière vacillante. On est alors au foyer. Si , à partir de cette première position, on approche graduellement l'oculaire de l'objectif, on trouve une deuxième position, dans laquelle le centre de l'image sera noir. Dans une troisième position, qui succédera à la précédente, le centre de Fimage sera lumineux. Le mouvement continué dans le même sens conduira à une quatrième image avec un centre obscur, et ainsi de suite.
Pour déterminer la deuxième position , celle dans laquelle l'image de l'étoile est percée d'un trou entièrement noir, on peut, au lieu de l'observation directe, fixer Foculaire au milieu de l'intervalle qu'il occupait pour la première et la troisième forme de l'astre.
Supposons que l'oculaire occupe exactement cette position intermédiaire et qu'on vise à une étoile scintillante.
La scintillation se manifestera par des réapparitions accidentelles du point lumineux. Ces réapparitions auront lieu, dans un temps donné, d'autant plus fréquemment
6t DE LÀ SCINTILLATION.
que la scintillation sera plus forte. Je vais rapporter des observations de ce genre faites à ma prière MM. Gouion et Ch. Mathieu.
iw Hauteur Nombre
il*, itriu. tu-dessn* des apparitions aes ètoues. ^^ l'horuon. en 5 minutes.
iU janvier 1851.
Sirius. 20' 40
Rigel 31 17
Aldebaran 57 13
La Chèvre 81 8
15 Janvier 1851.
Sirius 2/i' 23
Procyon 46 44
Régulus 54 15
gf Petit yon 74 6
22 janvier 1851.
Sirius 24* 28
Procyon 46 20
aOrion 48 15
Pollux 69 12
22 mars 1851.
Sirius 18' 30
Procyon 40 20
Pollux 65 9
Wéga. 74 6
LaChèvre 78 5
16 octobre 1851.
Fomalhaut ] 8 0 31
Noms EinUut Nombre
des étoile! . A ",T <^««« des api>ari ions
^ • de rhorizon. en 5 minutes.
17 octobre 1851.
Rîgel { 28 30 22
aOrion { 32 30 20
M Ub 18
Aldebaran { 50 30 16
l** novembre 1851.
Sirius { 12 US 28
Répétons que ces nombres ont été obtenus en comp* tant les réapparitions du point central pendant un intervalle de temps de 5 minutes.
J'avais conclu de considérations théoriques que si, au 'ieu de laisser l'oculaire dans la position où ont été faites les observations précédentes, on l'avait placé entre cette ;)osition et la troisième , les réapparitions du point lumiaeux devraient être plus fréquentes pour une scintillation de même intensité.
Ces prévisions ont été complètement confirmées, ainsi qu'on va le voir.
^^Thî^l'ï?*' Première position Deuxiftine position an-deSJi de rSri»». ^^ l'«^^^- ^e l'ocnlaik
13 mars 1851.
Sirius. . • .
Procyon .
Arctunis.
Pollux...
69 0 7 15 mars 1851.
Sirius. . . .
Procyon .
Pollux...
58 0 6 1*' novembre 1851.
Sirius. . . .
1 13 5 ir
En suivant de l'œil tous ces résultats numériques , il me paraît impossible qu'on ne voie pas, en dehors de toute considération théorique, qu'il existe une dépendance immédiate entre les réapparitions du point lumineux et la scintillation, et que ces réapparitions peuvent être, jusqu'à un certain point, la mesure du phénomène.
Sous ce rapport, la lunette modifiée comme nous l'avons expliqué devait prendre le nom de scintillomètre. Avec cet instrument, on pourra décider quels sont les climats, les saisons , les hauteurs , les circonstances atmosphériques où la scintillation disparaît totalement, si tant est qu'on ne se soit pas fait illusion à cet égard.
§ 2. — Deuxième scintillomètre.
On pourrait former aussi un scintillomètre en développant une étoile en ruban suivant la méthode de Nicholson. On a vu (page 12) que ce physicien faisait décrire à rétoile une courbe rentrante dans Tintervalle d'un dixième de seconde; il distribuait ainsi sur le contour de cette courbe les images successives et de couleur différente qui se formaient en un point unique et se compensaient, quant à la couleur, dans l'intervalle d'un dixième de seconde. Mais il paraît bien difficile de dénombrer exactement les couleurs ainsi distribuées dans une courbe qui, à l'œil, occupe un grand espace.
Il vaudrait mieux, pour rendre le dénombrement possible, faire parcourir à l'étoile une partie seulement de la courbe qu'elle paraissait décrire dans la première expérience, le dixième par exemple.
Supposons qu'à partir d'une position de la lunette, on la déplace en un vingtième de seconde, de manière que dans ce court espace de temps l'étoile semble décrire dans le champ une ligne droite qui occupe 2 minutes. Cet espace angulaire renfermera les images diversement colorées qui auraient pris naissance dans un vingtième de seconde et se seraient superposées si la lunette était restée immobile.
On peut compter le nombre de ces images de couleurs diverses, répéter l'expérience dix fois par exemple, et prendre la moyenne ; on aurait ainsi la vraie mesure de la scintillation. C'est aux artistes à choisir le meilleur
moyen d'assurer le mouvement angulaire de la lunette ou de l'oculaire qui produirait un allongement de l'étoile égal à 2 minutes, et de s'assurer du temps (im vingtième de seconde) pendant lequel le mouvement s'opérerait.
S'il m'était permis d'émettre une opinion à ce sujet, je proposerais de placer un peu en avant du foyer de la lunette, c'est-à-dire entre l'objectif et le foyer, un petit miroir plan incliné de 45 degrés, et qui rejetterait l'image de l'étoile latéralement sur un oculaire préparé ad hoc. C'est la disposition à laquelle on a recours toutes les f(MS qu'on veut observer avec de petits instruments des étoiles situées près du zénith.
Un mouvement de rotation imprimé à ce miroir à l'aide de quelque rouage d'horlogerie conduirait au bul Au lieu d'un miroir on pourrait se servir d'un prisme reo- ■] tangulaire de verre, sur l'hypoténuse duquel s'opérerait la réflexion totale.
Afin ^que l'observation portât toujours sur la même étendue de l'image allongée de l'étoile, on bornerait l'étendue du champ à 2 minutes avec deux plaques métalliques placées convenablement par rapport à l'oculaire.
§ 3. — Troisième scintiliomètre.
Une troisième manière de mesurer la scintillation consisterait à observer l'image dilatée d'une étoile lorsque l'objectif n'est pas réduit, lorsqu'il conserve toute son ouverture, et à noter le nombre de fois que cette image
est pour ainsi dire parcourue par des images colorées qui paraissent se mouvoir sur l'image dilatée dans un sens ou dans l'autre.
J'ai donné précédemment (chap. vu, p. 9 et 11), à
l'occasion des observations de Simon Marius et de Nichol-
i son, une description détaillée de ce phénomène. On peut,
■: je crois, l'expliquer de cette manière :
] Lorsque toute la lumière tombée sur l'objectif est réu-
"i nie au foyer, les interférences des rayons provenant du
d bord oriental, du bord occidental, du bord supérieur, du
sbord inférieur, etc., de la lunette, sont nécessairement
é confondues. Si l'image , au contraire , est observée hors
du foyer, en d'autres termes, si elle est dilatée, les inter-
' férences des rayons provenant des divers points de l'ob-
: jectif pourront être observées séparément; et, comme les
r couches atmosphériques dont la densité , l'humidité , la
r température, déterminent la nature des interférences, ne
restent pas immobiles, on doit voir les couleurs qui sont
: nées sur un des bords par exemple, se propager sur toute
r rétendue de l'image dilatée dans un temps égal à celui
que les couches atmosphériques en question ont mis à
; se déplacer d'une quantité équivalente au diamètre de
l'objectif de la lunette.
Telle est en substance l'explication que je pense pouvoir donner des phénomènes observés.
Quoi qu'il en soit de ce troisième scintillomètre, je dois engager de nouveau les voyageurs à recourir à l'un quelconque de ces trois moyens, surtout au premier, pour décider définitivement s'il existe des pays dans lesquels les étoiles ne scintillent pas du tout.
