Constellation - Définition

Introduction

Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur la voûte céleste. Une constellation est donc un astérisme particulier. Dans l'espace tridimensionnel, les étoiles d'une constellation sont ordinairement très dispersées, mais elles paraissent être regroupées dans le ciel nocturne.

Actuellement, l'Union astronomique internationale (UAI) divise le ciel en 88 constellations avec des frontières précises, pour que tout point du ciel appartienne à une constellation. Celles-ci sont substantiellement basées sur la tradition hellénique et pré-hellénique, transmise à travers l'ère médiévale.

Différentes cultures ont reconnu des constellations différentes, bien que quelques-uns des regroupements les plus évidents aient tendance à réapparaître fréquemment, quoique sous des appellations différentes, comme par exemple Orion, la Grande Ourse et le Scorpion, à cause de leur brillance. Sauf mention contraire, le terme de constellation se réfère aux 88 constellations modernes.

Les constellations occidentales sont regroupées en deux parties, divisant le ciel en suivant plus ou moins les deux hémisphères terrestres, le ciel austral pour le sud et le ciel boréal pour le nord. Les constellations boréales sont les plus anciennes et correspondent au pan de ciel visible depuis les régions de la Méditerranée par les astronomes de l'Antiquité. Les constellations australes n'ont pas été nommées par les astronomes occidentaux avant au moins le XV^e siècle. Elles servaient aussi, autrefois, de repères pour les marins partis en mer.

Constellations occidentales

Constellations antiques

Par un manque évident de documents historiques, il est impossible de connaître l'origine précise des plus anciennes constellations occidentales. Il semble que le Lion, le Taureau et le Scorpion existaient déjà (pas forcément sous ces noms) en Mésopotamie vers 4000 av. J.-C.

Aujourd'hui, un total de 88 constellations a été adopté par l'Union astronomique internationale (UAI). Près de la moitié proviennent des astronomes grecs. Homère mentionnait Orion dans l'Odyssée dès le IX^e siècle av. J.-C. Le Zodiaque apparaît vers le V^e siècle av. J.-C., divisé en 12 constellations. Aratos de Soles fixa l'essentiel des noms de constellation repris par Ptolémée au I^er siècle .

La compilation exhaustive de constellations la plus ancienne que l'on connaisse remonte à Ptolémée, au II^e siècle, et son Almageste où il groupa 1 022 étoiles en 48 constellations. Cette œuvre sera la base de travail des astronomes occidentaux jusqu'à la fin du Moyen Âge. Elle ne comprend cependant que des étoiles visibles d'Alexandrie où Ptolémée faisait ses observations.

Le Zodiaque

Les constellations du Zodiaque, bande de ciel contenant le tracé des orbites du Soleil et des planètes, sont généralement les plus anciennes, ayant une importance évidente pour le repérage et l'observation des mouvements de la Lune, que ce soit en astrologie ou en astronomie (ces deux disciplines étaient alors largement confondues). C'est également dans le zodiaque que l'on trouve les vingt huit stations lunaires traditionnelles, astérismes qui servaient de calendrier à ciel ouvert pour suivre les mouvements de la Lune.

Les constellations présentes dans le zodiaque sont : le Bélier, le Taureau, les Gémeaux, le Cancer, le Lion, la Vierge, la Balance, le Scorpion, le Sagittaire, le Capricorne, le Verseau et les Poissons, qui achèvent le cycle.

Astronomiquement parlant, on peut remarquer que le Ophiuchus fait partie intégrante du Zodiaque, puisque le Soleil traverse ses limites actuelles définies par l'UAI du 30 novembre au 17 décembre. Les anciens ne l'ont toutefois pas relevé pour des conditions purement esthétiques ou astrologiques : seul le sud de la constellation est traversée par le Soleil et les étoiles brillantes du Scorpion en sont proches. Les constellations dites du zodiaque sont donc uniquement celles de la liste très connue de douze constellations. Dès l'origine, les constellations ne se sont donc pas confondues avec les signes du zodiaque.

Constellations de Ptolémée

En plus des douze constellations du Zodiaque, Ptolémée a fait l'inventaire de 36 autres figures :

Andromède (la princesse) ; l'Aigle ; l'Autel ; le Navire Argo, de nos jours divisé en : la Carène, la Poupe, et les Voiles ; la Baleine ; le Bouvier ; Cassiopée (la reine) ; le Cocher ; le Centaure ; Céphée (le roi) ; le Corbeau ; la Coupe ; la Couronne australe ; la Couronne boréale ; le Cygne ; le Dauphin ; le Dragon ;

l'Éridan (le fleuve) ; la Flèche ; le Grand Chien ; la Grande Ourse ; Hercule (l'homme fort) ; l'Hydre ; le Lièvre ; le Loup ; la Lyre ; Ophiuchus (le Serpentaire) ; Orion (le chasseur) ; Pégase (le cheval ailé) ; Persée (le héros) ; le Petit Cheval ; le Petit Chien ; la Petite Ourse ; le Poisson austral ; le Serpent (divisée désormais en deux parties, la Queue et la Tête du Serpent, par l'entreposition d'Ophiuchus) ; le Triangle.

Les 48 constellations inscrites par Ptolémée dans son Almageste seront utilisées pendant plus de 1 000 ans en occident sans aucun changement ni ajout. Mis à part l'immense Navire Argo, découpé plus tard en trois puis quatre constellations, elles seront toutes adoptées sans aucune modification par l'UAI, qui en définira cependant les contours précis. En effet, les délimitations des constellations n'ont pas été fixées à l'époque Antique, seule l'appartenance des étoiles brillantes l'ont été. Par la suite, Johann Bayer puis John Flamsteed recensèrent des étoiles moins brillantes dont ils décidèrent de la constellation d'appartenance (voir Désignation de Bayer et Désignation de Flamsteed). Les délimitations modernes des constellations ont été bâties afin de préserver les appartenances de l'ensemble des étoiles catalogués par Bayer puis Flamsteed.

Constellations modernes

L'Almageste de Ptolémée passa dans les mains des astronomes arabes qui complétèrent ses observations, ajoutant quelques constellations qui ne sont plus utilisées actuellement, rallongeant certaines (comme l'Éridan) afin de mentionner des étoiles visibles depuis les latitudes plus australes que celle d'Alexandrie.

L'Almageste étant un ouvrage alors perdu en Europe, les astronomes occidentaux n'en obtinrent des copies que dans la dernière partie du Moyen Âge, à partir de traductions de l'arabe en latin, en même temps qu'un certain nombre d'observations des astronomes arabes.

À partir du XVII^e siècle, lorsque les pays européens partirent explorer les mers de l'hémisphère sud, ils découvrirent de nouvelles étoiles qui n'étaient mentionnées dans aucune constellation connue. Il fallut donc en inventer de nouvelles.

Propositions de Johann Bayer

L'astronome allemand Johann Bayer publia en 1603 l'Uranometria, le premier atlas astronomique couvrant entièrement la sphère céleste. Il contenait, outre celles de Ptolémée, 12 constellations nouvelles visibles depuis l'hémisphère sud. Ces constellations ont vraisemblablement été cartographiées par les navigateurs hollandais Pieter Dirkszoon Keyser et Frederick de Houtman qui ont fait bénéficier Bayer de leurs inventions :

• le Caméléon
• la Colombe
• la Dorade (espadon)
• la Grue
• l'Hydre mâle
• l'Indien
• l'Oiseau de paradis
• le Paon
• le Phénix
• le Poisson volant
• le Toucan
• le Triangle austral

Ces nouvelles constellations, aux noms exotiques, arrivèrent les premières sur un planisphère céleste encore vierge et connurent un tel succès qu'elles sont toujours utilisées de nos jours.

Elles témoignent également d'un changement de perception dans ce qu'est une constellation. Les Grecs anciens divisaient le ciel en deux parties : les constellations et les espaces entre celles-ci qui étaient censés n'appartenir à aucune. Johann Bayer, en produisant une carte du ciel pour chaque constellation, commence à rattacher tout point du ciel à une constellation donnée.

Profusion de nouvelles constellations

À partir de la publication de l'Uranometria, les astronomes européens vont tenter d'imposer un maximum de leurs créations, sans toutefois rencontrer le même succès que Bayer.

En 1624, l'astronome allemand Jakob Bartsch définit cinq nouvelles constellations entre plusieurs déjà existantes. Seules la Licorne, la Girafe et la Croix du Sud nous sont restées, le Tigre et le Jourdain échouant sans postérité.

Vers la même époque, Tycho Brahe élève au rang de constellation l'astérisme de la Chevelure de Bérénice.

En 1643, Anton de Rheita imagine une Figure de Jésus entre le Lion et l'Hydre, une Mouche près du Bélier, rebaptisée Fleur de lys sous Louis XIV : nommer les constellations devient un jeu de courtisan. En France, Augustin Royer utilise un groupe d'étoiles entre Andromède, Céphée et Pégase qu'il nomme le Sceptre. En Prusse, l'astronome royal Gottfried Kirch crée un second sceptre sous l'Éridan afin de lui donner la réplique. Ces revendications de prestige ne s'imposent pas dans la communauté des astronomes.

Johann Hevelius

Vers 1690, Johannes Hevelius, bourgmestre de Gdańsk, propose plusieurs constellations :

• les Chiens de chasse
• l'Écu de Sobieski
• le Lézard (en lieu et place du Sceptre d'Augustin Royer)
• le Lynx (car ses étoiles sont, pour paraphraser Hevelius, si faibles qu'il faut des yeux de Lynx pour les voir)
• le Petit Lion
• le Petit Renard (originellement le Renard à l'oie, étant décrit comme un renard qui s'enfuit en emportant une oie dans sa gueule)
• le Sextant

Ces dénominations, non rattachées à un quelconque souverain, modestes, auront finalement plus de succès que toutes les autres et subsisteront jusqu'à notre époque.

Ajouts de Nicolas-Louis de Lacaille

Nicolas Louis de Lacaille est abbé, astronome et mathématicien. Ayant séjourné en 1750 et 1751 au Cap en Afrique du Sud afin de procéder à des relevés systématiques des étoiles de l'hémisphère sud, La Caille référence dans son ouvrage Coelum australe stelliferum (publié en 1763, après sa mort), plusieurs nouvelles constellations afin de compléter les espaces de ciel encore vierges de toute dénomination :

• la Boussole
• le Burin
• le Compas
• le Fourneau
• l'Horloge
• la Machine pneumatique
• le Microscope
• la Mouche
• l'Octant
• le Peintre (originellement le Chevalet)
• la Règle
• le Réticule
• le Sculpteur
• la Table (originellement la Montagne de la Table, depuis laquelle il avait effectué ses observations)
• le Télescope

Les noms choisis reflètent les idées de l'époque, plus portées vers la Science et les Techniques que vers l'aventure et la mythologie. En outre, La Caille démantèle le Navire Argo en trois constellations plus petites afin de le manier plus facilement.

Les constellations aujourd'hui

Dans les années 1920, l'Union astronomique internationale décide de mettre de l'ordre dans les constellations et d'en définir rigoureusement les limites. L'atlas officiel des constellations, défini en 1930 par Eugène Delporte, divise le ciel suivant des lignes d'ascension droite et de déclinaison. Delporte utilisa les données valables pour l'époque B1875.0 ; à cause de la précession des équinoxes, les limites des constellations ne sont plus parfaitement horizontales et verticales sur une carte du ciel moderne, habituellement dessinées en fonction des coordonnées d'ascension droite et de déclinaison de l'époque J2000.0.

Le tracé a été fait de manière à respecter les appartenances traditionnelles des différentes étoiles brillantes à leur constellation traditionnelle. Dans la mesure du possible, le rattachement d'étoiles ou d'objets célestes plus faibles, qui avaient été cités dans la littérature scientifique, a également été respecté. De ce fait, ces limites sont parfois très tortueuses, poussées d'un côté ou de l'autre pour inclure telle étoile et laisser telle autre dans la constellation voisine. Aujourd'hui, les constellations n'ont plus en astronomie le même intérêt qu'auparavant : les objets célestes étant référencés par leur coordonnées, leur position dans telle ou telle constellation n'a pas grande importance.

De nos jours, les constellations, objets de mesures et d'attention pendant des siècles, ne sont désormais plus vraiment connues que des amateurs. Leurs limites n'ont plus guère d'importance pour ces observations, qui ne s'attachent qu'aux figures formées par les étoiles pour les identifier.