Association Constant Ruffin "LES PERSEIDES" : LA CONSTELLATION DE LA BALEINE - Mythologie et observations - Articles+formulaires
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Mythologie et observations : LA CONSTELLATION DE LA BALEINE
Posté par didier le 17/10/2007 23:10:00 (4293 lectures)

"Ceci n' est pas une baleine" serais-je tenté d'écrire en plagiant Magritte ! Pourtant, depuis le VI ème siècle avant J.-C, des monstres marins, probablement d'origine babylonienne comme la plupart des fictions cauchemardesques, hantent l'esprit des Grecs. La légende d'Andromède, qui devait être offerte en victime expiatoire à un monstre envoyé par Poséidon, figure déjà dans une tragédie de Sophocle.



Nous connaissons le monstre par Aratos qui le présente en ces termes : "Roulant son dos couvert d'écailles, il se dresse en se tordant et flotte sur son ventre, prêt à mordre."
Poséidon, le dieux des eaux, était coutumier de ce genre de création : lors de la guerre de Troie, il envoie deux serpent monstrueux sortis de la mer contre le prêtre Laocoon ; dans une autre légendre troyenne, furieux contre le roi Laomédon, il exige que la fille de ce roi soit livrée en pâture à un monstre marin. Dans ce cas , le défenseur de la jeune fille fut Héracles, qui eut fort à faire, car le monstre ("kêtos", dit Homère) "le poursuivit du rivage jusque dans la plaine". Il est clair que les Anciens nageaient dans un imaginaire confus. Kêtos, latinisé en Cetus, et devenu Kaitos chez les Arabes (bêta Ceti s'appelle "Deneb Kaitos"),désignait un gros animal vivant dans l'eau, et, selon les aureurs et les époques, un thon, un phoque, un crocodile, une baleine ou...un hippopotame. L'épisode bibique célèbre de Jonas dans la baleine nous fournit un parallèle instructif ; dans le livre de Jonas (écrit au 5ème AC), on lit : "Alors le Seigneur dépêcha un grand poisson pour engloutir Jonas. Et Jonas resta dans les entrailles de la mort 3 jours et 3 nuits."). Dans l'Evangille de Matthieu (80 - 90 PC), par contre, il ne s'agit plus d'un poisson : "Tout comme Jonas fut dans le ventre du monstre marin 3 jours et 3 nuits, ainsi le Fils de l'homme sera dans le sein de la Terre pendant 3 jours et 3 nuits." Quant au terme grec phalaina, au sens de "bête énorme, baleine", et ses équivalents latin (balaena) et germanique (alld : Walfisch, angl : whale), ils n'apparaîtront que fort tardivement.
L'iconographie antique lie toujours ce monstre marin aussi horrible que possible, à la légende de Persée et Andromède. En témoigne une reprentation sur un vase grec de la première moitié du 4ème s. (Berlin, Pergamenon Museum) ainsi qu'une touchante Andromède peinte par Rubens en 1638 ; sur les cartes de Hevelius (1690) et de Bode (1801), Cetus, Monstrum marinum, est affublé de dents et de pattes pourvues de griffes redoutables. Comme on le voit la confusion s'est perpétuée en dépit de la création du terme générique "cétacé", dès la fin du XVIème siècle, pour désigner les inoffensifs mammifères marins enfin distingués des poissons.
Hipparque recense 14 étoiles dans cette constellation que ne favorise pas sa position australe, au sud des Poissons et du Bélier ; il y voit aussi un quadrilatère formé par les étoiles (thêta, êta, tau, dzêta). Sur une carte du ciel, on peut facilement se le représenter, mais dans le ciel, il ne s'impose oas : à l'exception de (Alpha), (Bêta), et (Gamma), toutes les étoiles de la Baleine ont un éclat inférieur à la magnitude 3.
Ce n'est qu'à la fin du 16ème s., précisément le 13 août 1596, qu'une étoile de la Baleine sortit de l'anonymat quand l'astronome frison David Fabricius y remarqua (à l'oeil nu, rappelons-le) une étoile de magnitude 3 qu'il n' avait jamais vue, ni dans le ciel, ni qur les cartes célestes. Mystère !
Le 16ème siècle, siècle de la Réforme et des Iconoclastes est bousculé par un souffle contestataire qui agite pareillement tous les domaines de la pensée ; parmi les astronomes, certains voudraient détruire le dogme aristotélicien de la perfection des sphères célestes qu'avaient ébranlé la révoltion copernicienne (le de revolutionibus date de 1543) et la (super)novae de 1572 observée par Tycho Brahé.
La correspondance qu'échangent Mästlin, Kepler, Galilée, Fabricius et bien d'autres, illustre leurs doutent, leurs interrogations et leurs appréhensions quand ils mettent à mal le dogmatisme officiel. Par exemple, chacun est à l'affût de phénomènes qui pourraient conforter le rejet de l'immuable perfection du ciel : on ne cherchait ni de la vie extraterrestre ni des planètes extérieures, comme aujourd'hui, mais l'apparition, donc la naissance, de corps célestes nouveaux. L'enthousiame pour les comètes, corps d'origine céleste depuis que Tycho Brahé les avait rejetées au-delà de la sphère lunaire, et la recherche de nouvelles étoiles, de novae stellae comme celle de 1572, ou celle que décrivit Kepler en 1604, seront les stimulant du développement de l'astronomie aussi bien au XVIIème qu'au XVIII ème siècle.
Le 13 août 1596, Fabricius se réjouit probablement d'avoir observé un enova à une quinzaine de degrés au sud du dernier quartier de la Lune; il la jugea de 3ème magnitude et ne s'étonna pas de la voir s'affaiblir, puis disparaître quelques semaines plus tard : l'étoile du maître Tycho Brahé avait connu une évolution identique en 1573; et le ciel, désormé unifié autour du Soleil, était totalement soumis à la génération ainsi qu'à la corruption; il pouvait accueillir naissance et mort d'étoiles. Une question restait cependant sans réponse : ces étoiles nouvelles, d'où viennent -elles ? S'agit-il d'étoiles qui existent toujours, sans être visibles, et qui, pour une raison inconnue, le deviennent subitement ? Cette hypothèse préserve la tradition et interprète le phénomène comme un signe divin.
S'agit-il, au contraire, de la naissance d'une étoile nouvelle ? Dans ce cas, d'où viendrait la la matière qui la constitue ? Fabricius pose ces questions à Kepler dans un échange de correspondance quasi mensuel. Dans l'ouvrage qu'il consacrera en 1606 à la nova stella apparue dans Ophiuchus, Kepler laissera entrevoir sa position : "David Fabricius, dont j'ai déjà loué les qualités d'observateur, remarqua en 1596, le 13 août au petit matin, une nouvelle étoile de 3ème grandeur dont les coordonnées (nb coordonnées écliptiques étaient 25.45 du (signe) du Bélier et de 15.54 de latitude australe. Cette étoile disparut à la fin d'octobre de la même année. Or, cet endroit fut très éloigné de la Voie Lactée."Si l'étoile nouvelle se forme au moment de son apparition, la naissance de la nova de la Baleine montre bien qu'elle n'est pas produite par la matière de la Voie Lactée." Fabricius ne la revit qu'en 1609, mais, pris dans la tourmente qui balayait la Frise en 1600, l'a-t-il cherchée ? Une lettre adressée au même Kepler le 24 septembre 1602 permet d'en douter : "Quant à moi, cher Kepler, je vis maintenant un tel danger à cause des guerres civiles dans ma patrie, que j'ai été contraint de faire transporter ailleurs tout mon matériel astronomique et ma bibliothèque. Il y a longtemps que je n'ai plus fait d'observation par manque d'instrument.". Par la suite, les choses en restèrent là, car ce prêtre de l'église réformée n'y fit plut allusion pendant les 8 années qu'il lui restait à vivre.

En 1603 pourtant, sans avoir connaissance de l'observation de Fabricius, Johannes Bayer l'observa en répertoriant les étoiles de la constellation : il lui atrribua la magnitude 4 et la consigna dans son catalogue sous la lettre omicron Ceti. On peut conclure qu'il la prit pour une étoile normale et dénota rien de spécial. La magnitude que lui attribue ce spécialiste laisse penser qu'elle était, à ce moment proche de son maximum.

En décembre 1638, un autre Frison féru d'astronomie, Jan Holwarda, la remarqua à son tour. Ce fait serait anecdotique, si ce jeune homme n'avait eu la saine réaction méthodologique de consulter les publications de ses prédécesseurs. Il s'aperçut ainsi que Fabricius, Bayer et lui-même avaient découvert une étoile au même endroit.

Trois apparitions successives de novae en un point unique, c'était trop; à plus forte raison si l'étoile disparaissait quelques semaines après son apparition. Il conclut donc qu'il devait s'agir d'une étoile spéciale qu'il appela "étoile changeante". Son mystère intéressa les observateurs : Hevelius la vit à Dantzig en 1648, et fut, semble-t-il, si bien subjugué qu'il lui consacra 15 ans de guet et un opuscule (Historia mirae stellae). "Etonnante", "Merveilleuse", "Mira Stella", dit-il, et pour la décrire, il ajouta "nova in collo Ceti" (la nouvelle étoile sur le cou du monstre); ces noms latins lui restèrent : Mira ou Collum Ceti figurent encore dans les catalogues.Il nota aussi qu'elle revenait à son éclat maximum chaque année environ un mois plus tôt. En 1667, Ismael Bouillaud précisa qu'elle revenait à son maximum tous les 333 jours, ce qui est remarquable de précision eu égard aux moyens techniques de l'époque.

S'il avait fallu une cinquantaine d'années pour découvrir Mira et sa variabilité, l'explication du phénomène prit encore plus de temps : comment cette étoile pouvait-elle devenir visible à l'oeil nu pendant 147 jours ? En effet, après une phase de croissance rapide de 7 semaines, l'éclat reste au maximum pendant 1 à 2 semaines, puis connaît un lent déclin durant 3 mois. A son maximum, elle atteint la magnitude 3, parfois 2, et brille donc d'un éclat équivalent à celui de la Polaire.

Comme cela se vérifie souvent lorsque les faits observés prennent de vitesse la constitution des théories, des explications furent fournies par analogie avec des découvertes astronomiques du moment (il est probable que notre époque aussi procède parfois de la sorte), au XVII ème siècle, Bouillaud pensait qu'il s'agissait "d'une étoile peu lumineuse en rotation et pouvue d'une énorme tache lumineuse" (on venait de découvrir les taches solaires); au XVIIIème siècle, Maupertuis optait pour "un objet allongé en rotation autour de plusieurs axes" (l'effet produit serait le même que pour les anneaux de Saturne); en fin de siècle, Pigott, le découvreur des Céphéides, penchait pour un système binaire à éclipses : une étoile lumineuse occultée par l'interposition d'un compagnon.Ces explications surannées paraissent simplistes par rapport à nos connaissances actuelles ! Pourtant ces astronomes ont créé un climat de recherche et de contreverse dont nous sommes les bénéficiaires : jusqu'en 1686 (découverte de Chi Cygni), Mira était la seule variable de ce type ; on en connaît au moins 6000.
Mira (02h19min; -02°58') est aujourd'hui le prototype d'étoiles variables à longue période s'étendant de 75 à 700 jours. il a fallu attendre le début de notre siècle pour qu'on démontre les mécanismes qui font passer la magnitude de l'étoile de 10 à 2 : il s'agit d'une géante rouge vieillissante que d'ultimes soubresauts nucléaires rendent instable (on l'appelle "pulsante"). Sa masse équivaut à celle de notre Soleil, alors que son diamètre est 200 fois plus grand. Quand son éclat est à son maximum, généralement tous les 332 jours, Mira se gonfle et son diamètre équivaut à 1200 fois celui de notre Soleil.
L'étoile Mira Ceti.

Cette étoile n'est donc que vide (de loin supérieur au meilleur vide réalisable dans les labos terrestres) et sa températures superficielle passe de 2500 K à, son maximum, à 1900 K à son minimum. Très froide, et donc rouge, elle est en train de perdre ses couches externes dont s'entoure son petit compagnon, une petite étoile bleue très chaude qui la frôle. La faible masse de Mira ne lui ouvre qu'une prespective d'évolution finale : devenir une naine blanche banale de la Voie Lactée, à 420 a.-l de l'Humanité qui l'a sortie de l'anonymat.
En conséquence, Mira est une étoile « froide » avec une température variant de 1 900 à 2 500 K suivant les expansions et contractions de l'étoile. Il s'agit d'une géante rouge, étoile au terme de sa vie, ayant épuisé pratiquement tout l'hydrogène de son noyau. Ses pulsions successives résultent d'un combat interne entre la pression de radiation et l'énergie gravitationnelle. La production d'énergie interne produit une force dirigée vers l'extérieur, lorsque celle-ci devient insuffisante pour contenir les couches supérieures, l'étoile se contracte à nouveau et se réchauffe en réamorçant un nouveau cycle de 331.96 jours. À terme, Mira devrait s'effondrer en étoile à neutrons.
En 1918, Alfred Harrison JOY (1882 - 1973) a décelé dans le spectre de Mira la présence d'un compagnon. Le spécialiste des étoiles doubles, Robert Grant AITKEN (1864 - 1952) l'observera visuellement en 1923.
Le télescope spatial Hubble a depuis démontré que Mira était bien accompagnée d'une naine blanche, un transfert de matière s'effectuant entre les deux étoiles. La période de révolution est de 260 ans.

Le système Mira A-B.
Représentation du couple Mira A-B (vue d'artiste) - © NASA/CXC/M. WEISS.
Une autre étoile de cette constellation a intrigué les astronomes modernes : Tau Ceti est en effet une étoile semblable à notre Soleil, et, de surcroît n'est distante que de 11,68 a.-l. Au début des années 60, sous l'impulsion de l'astrophysicien Frank Drake, la NASA lança un vaste programme de recherche de manifestations de vie évoluée extraterrestres ; c'était le programme SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence. Des radiotélescopes surveillaient Tau Ceti et Epsilon Eridani sur une longueur d'onde proche de 21 cm. Tau Ceti ne répondit pas à l'attente de Drake, qui avait même évalué le nombre probable de civilisations technologiquement avancées de la Voie Lactée : une estimation comprise entre une et 1 milliard....Le programme SETI fut encore amplifié en 1992 (c'était l'effet du 500ème anniversaire de la découverte de l'Amérique) et s'appliqua à 800 étoiles dans un rayon de 80 a.-l.. A la fin de 93, le congrès américain, déçu par l'absence de résultats, décida d'arrêter le financement de la recherche de la NASA qui dut se tourner vers des fonds privés (programme Phoenix).
Dans cette immense constellation (la 4 ème du ciel) qui occupe 1231 degrés carrés, un télescope peut aussi nous plonger dans les profondeurs de l'univers : M77 (NGC1068; 2h42min; +0°01'; mv8,8) est une galaxie spirale vue presque de face et situé à 60 millions d'a.-l Elle est d'aspect assez semblable à la nôtre, du moins en apparence.
L'astrophysicien C. Seyfert y a découvert, il y a une cinquantaine d'années, que le nuage éjecte des nuages de gaz géants à des vitesses phénoménales; c'est son nom qui est maintenant associé à ce type de galaxies dont le coeur vit des événements cataclysmiques révélés essentiellement par un rayonnement intense. Le noyau de M77 recèle en effet une puissante source radio (Cetus A), très petite (on évalue sa taille à 12 a.-l), entourée d'un halo allongé de gaz qui se manifeste dans l'infrarouge.
L'astéroïde Vesta fut découverte dans cette constellation par Olbers (1758 - 1840)  en 1807.


Remerciements à L. Pauquay de la Société Astronomique de Liège (SAL).

Les étoiles de la constellation :

  • a (alpha), aussi nommée Menkar (le nez)est une géante rouge de magnitude 2,5 et est située à 130 a-l.
  • b (bêta) est une géante orange de magnitude 2,2 située à 65,2 a-l.
  • g (gamma) est une étoile double située à 81,5 a-l. L'étoile principale est blanche et de magnitude 3,5 alors que sa compagne n'atteint que 6,2.
  • d (delta) est une étoile bleue de magnitude 4 située à 819 a-l.
  • z (zêta) est une géante orange de quatrième magnitude située à 147 a-l.
  • h (êta) est aussi une géante orange de magnitude 3,6 située à 108 a-l.
  • i (iota) est une géante orange de magnitude 3,8 située à 228 a-l.
  • o (omicron) est une étoile dont la magnitude varie entre 2 et 10,1 en 332 jours. Elle se situe à 103 a-l.
  • q (thêta) est une géante orange de magnitude 3,8 située à 114 a-l.
  • t (tau) est une étoile double de magnitude 3,6. Elle se situe à 11 a-l.

M77 : visible
[m77.jpg]






Télescope spatiale Hubble :
[M77, KPNO/HST, PRC1990-30]



UV :

[M77 in UV, Astro-1]

Visible :
[M77 in visible light]

UV :

[M77 in X-rays, CXO]

[M77 in visible light, HST]


[M77, UIT]






























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