L'invention des constellations australes
Les étoiles de l'hémisphère nord ont été regroupées il y a fort longtemps en constellations et leur position mesurée à maintes reprises. Ce n'est pas le cas du ciel de l'hémisphère sud, découvert bien plus tardivement par les Européens.
Naturellement, le ciel le mieux connu est celui que nous avons directement au-dessus de nos têtes. Très tôt, les étoiles de l’hémisphère nord servirent de support à l’imagination des hommes, qui les regroupèrent en dessins imaginaires. Les noms des constellations parvenues jusqu'à nous proviennent essentiellement des astronomes grecs. Ils sont issues du poème Les Phénomènes d’Aratos de Soles (IIIème siècle av J.-C).
Il faut en revanche attendre le XVème siècle et les premiers grands navigateurs (Amerigo Vespucci, Magellan) pour que les étoiles de l’hémisphère sud soient observées. Le développement de la navigation au cours des siècles suivants obligera les marins, puis les astronomes à cataloguer ce nouveau ciel et à inventer de nouvelles constellations.
LES CONSTELLATIONS DE L'ANTIQUITE
Toutefois, une partie du ciel qui se dérobe aujourd'hui aux observateurs boréaux était déjà connue dès l’Antiquité. En effet, en raison du mouvement de précession de la Terre, certaines étoiles de l’hémisphère sud étaient visibles depuis le pourtour du bassin méditerranéen, bas sur l'horizon sud. C’est le cas des constellations de l’Autel, du Loup, du Centaure et du Navire Argo, toutes issues de la mythologie grecque.
LA CONSTELLATION DU NAVIRE ARGO DANS L'URANOMETRIA DE BAYER (1603).
Ainsi, le navire Argo rappelle la quête de la Toison d’or par Jason. Le Centaure représente Chiron, créature mi-homme, mi-cheval, mentor de nombreux héros. L’Autel et le Loup sont également associés à l’histoire de cette créature légendaire. Ces constellations sont d’ailleurs parties des 48 constellations référencées dans l’Almageste de Ptolémée, au IIème siècle après J.-C. Nichée entre les pattes du Centaure, la plus célèbre des constellations australes, la Croix du Sud, était également visible depuis l’hémisphère nord pendant l’Antiquité. Mais ce n’est qu’à partir de 1501 que ces étoiles deviennent une constellation à part entière, lorsqu’Amerigo Vespucci les désigne sous la forme d’un losange. En 1515, le florentin Andrea Corsali les mentionne sous le nom de « Croix Merveilleuse ». En 1603, Johann Bayer l’intègre dans son atlas sous le nom de "Croix Moderne", avant que Jacob Bartsch (1600-1633) ne la renomme "Croix du Sud". C’est ce nom qui sera retenu lors de l’officialisation des constellations en 1930.
AMERIGO VESPUCI OBSERVE LA CROIX DU SUD A L'AIDE D'UNE SPHERE ARMILLAIRE.
LES PREMIERES CONSTELLATIONS AUSTRALES
Jusqu’au début du XVIIème siècle, le ciel de l’hémisphère sud ne compte finalement qu’assez peu de constellations. Les premières véritables figures du ciel austral seront l’œuvre de deux navigateurs hollandais : Pieter Dirkszoon Keyser (1540-1596) et Frederick de Houtman (1571-1627). Spécialement entraînés par l’astronome Petrus Plancius (1552-1622), ils mesurent la position de 135 étoiles au cours de leur périple dans l’Océan Indien. Suite à ces mesures, Plancius réorganise ces étoiles en 12 nouvelles constellations, qui apparaissent pour la première fois en 1597 sur un globe céleste qu’il réalise. Mais ces constellations passeront surtout à la postérité après leur publication dans l’Uranometria de Johan Bayer (1572-1625).
Celui-ci réalise un atlas d’une grande qualité : pour positionner les étoiles boréales avec la plus grande précision possible, il utilise les mesures de Tycho Brahe. L’atlas déroule classiquement les 48 constellations boréales, présentées chacune sur des doubles pages. A la toute fin de l’ouvrage, Bayer ajoute une dernière page sur laquelle figure les constellations de Keyser et Houtman. Publié en 1603, L’Uranometria devient ainsi le premier atlas à couvrir entièrement la voûte céleste.
LA REGION DU POLE CELESTE SUD ET LES CONSTELLATIONS INVENTEES PAR KEYSER ET HOUTMAN, PUBLIEES DANS L'URANOMETRIA DE BAYER (1603).
LES 12 CONSTELLATIONS INVENTEES PAR KEYSER ET HOUTMAN (1597) :
Le Caméléon (Chamaeleon)
La Dorade (Dorado)
La Grue (Grus)
L’Hydre mâle (Hydrus)
L’Indien (Indus)
L’Abeille, aujourd’hui renommée la Mouche (Musca)
L’Oiseau de Paradis (Apus)
Le Paon (Pavo)
Le Phénix (Phoenix)
Le Poisson volant (Volans)
Le Triangle austral (Triangulum Australis)
Le Toucan (Tucana)
LES MESURES SE PRECISENT
Les positions des étoiles mesurées par les deux navigateurs hollandais étant toute relative (2° de précision), il devient rapidement nécessaire d’en améliorer la précision, toujours pour les besoins de la navigation. C’est la tâche à laquelle s’attelle Edmund Halley. En 1676, le tout jeune astronome, qui sera connu plus tard pour sa comète, part observer le transit de Mercure devant le Soleil sur l’île de Sainte Hélène, dans l’Océan Atlantique Sud. Il profite de son séjour pour mesurer la position de 341 étoiles, dont il publie un catalogue et une carte en 1679. Souhaitant remercier son protecteur, le roi Charles II d’Angleterre, Halley invente alors la constellation du Chêne de Charles (Robur Carolinum), en empruntant certaines étoiles au Navire Argo.
LES CONSTELLATIONS DE PERSEE ET ANDROMEDE DANS L'ATLAS DE FLAMSTEED.
CET ATLAS GAGNE EN PRECISION PAR RAPPORT A CELUIS DE BAYER.
Mais en ce milieu de XVIIème siècle, le trafic maritime est en plein essor avec le développement du monde colonial. Les astronomes européens sont alors chargés de trouver une solution pour mesurer la longitude en mer. En Angleterre, Flamsteed, le premier directeur de l’Observatoire de Greenwich consacrera près de trente années à la réalisation d’une cartographie précise des étoiles boréales. Quant au ciel de l’hémisphère sud, il restera encore largement méconnu pendant près de 70 ans. Il faut dire que personne ne se presse pour aller dans cette partie du monde. Les problèmes de navigation (difficulté pour mesurer la longitude, cartes côtières approximatives, méconnaissance des courants marins) rendent le voyage périlleux, pour ne pas dire totalement hasardeux !
LACAILLE AU CAP
Il faut attendre 1750 pour que le ciel austral soit complètement cartographié. Cette année-là, l’astronome français Nicolas Louis de La Caille (1713-1762) embarque pour le Cap de Bonne-Espérance, en Afrique du Sud. Sa mission porte essentiellement sur des mesures nécessaires à l’amélioration du calcul de la longitude en mer : mesure de la parallaxe de la Lune pour déterminer sa trajectoire précise sur la voûte céleste, mais également cartographie des étoiles du ciel austral.
Le récit de son voyage témoigne des difficultés de navigation de l’époque. Parti de Lorient le 21 novembre 1750, il arrive à … Rio de Janeiro, le 25 janvier 1751. Pendant le voyage, La Caille remarque les difficultés du capitaine à obtenir l’heure à partir de la position des étoiles, élément indispensable pour calculer la longitude. Lui-même y parviendra le 13 décembre, à l’occasion d’une éclipse de Lune. Cela lui permet d’ailleurs de constater que le navire était bien au-delà de la position supposée. Après une escale d’un mois, l’équipage quitte le Brésil pour enfin arriver au Cap le 20 avril 1751.
LA CONSTELLATION DU NAVIRE ARGO ET DU CHENE DE CHARLES
DANS L'ATLAS D'HEVELIUS (1690)
La Caille a pris soin d’emmené avec lui trois instruments : un secteur zénithal de 1,9 mètre de rayon pour mesurer la latitude, un sextant astronomique d’1,9 mètre de rayon et un quart de cercle de 98 centimètres de rayon avec lequel il effectue le relevé des étoiles australes. Au cours des trois années qu’il passe au Cap, Lacaille relève la position de 9766 étoiles. Il créer alors quatorze nouvelles constellations pour compléter les zones du ciel encore vide. Conformément à l’esprit des Lumières dans lequel il baigne, ses constellations représentent pour l’essentiel, les instruments scientifiques de son époque. Il en profite pour rétablir les étoiles de la constellation du Chêne de Charles au Navire Argo, et divise ce dernier, qu’il juge trop grand, en trois nouvelles constellations : la Poupe (Puppis), la Carène (Carina) et les Voiles (Vela). De retour en France le 4 juin 1753, La Caille publie son travail quatre ans plus tard. Avec la parution de son Coelum Australe Stelliferum, le ciel austral est enfin complètement cartographié.
CARTE DU CIEL AUTRAL PUBLIEE PAR LA CAILLE DANS COELUM AUSTRALE STELLIFERUM. EN ROUGE, LES 14 CONSTELLATIONS QU'IL A INVENTE.
LES 14 CONSTELLATIONS INVENTEES PAR LACAILLE (1753) :
La Boussole [compas de navigation] (Pixis)
Le Burin (Caelum)
Le Chevalet ou le Peintre (Pictor)
Le Compas [du géomètre] (Circinus)
L’Equerre (Norma)
Le Fourneau (Fornax)
L’Horloge (Horologium)
La Machine pneumatique (Antlia)
Le Microscope (Microscopium)
L’Octant (Octans)
Le Réticule (Reticulum)
Le Sculpteur (Sculptor)
La Table [Montagne à proximité du Cap] (Mensa)
Le Télescope (Telescopium)