COMMENT CONNAIT-ON LA DISTANCE DES ETOILES ?

     Le problème de la distance des étoiles est fondamental : se représenter l’univers sans pouvoir la déterminer relève de l’impossible ou de la fantaisie.

     Il y a donc très longtemps que les observateurs du ciel nocturne tentent d’obtenir des réponses mais la persévérance n’a donné ses fruits qu’assez récemment. Il faut préciser que dans l’univers aristotélicien ( Aristote : 384-322 av JC ) qui a prévalut jusqu’au XVIème siècle, les étoiles étaient réputées « accrochées » à la sphère des fixes, donc la profondeur du ciel ne posait pas question à tout le monde.

     Les astronomes de l’Antiquité se sont ainsi naturellement portés sur la détermination de la distance de la Lune et du Soleil, qui, par ailleurs, étaient aussi les astres les plus proches.

     Aristarque de Samos ( 310-230 av JC) commence par établir que la Terre est ronde. -Au passage, on notera qu’il développe déjà une théorie héliocentrique du positionnement des astres.-

     Eratosthène d’Alexandrie (276-194 av JC) lui succède dans cette démarche en calculant la taille de la Terre à 6400 kilomètres de rayon. La mesure exacte étant de 6378 kilomètres, on considère que ce résultat est le premier qualifiable de scientifique dans l’histoire.

     Hipparque de Nicée (190-120 av JC), s’aidant des outils de ses prédécesseurs, de la trigonométrie pythagoricienne et de quelques éclipses, détermine la distance de la Terre à la Lune et de la Terre au Soleil. 

     … Et presque aucune avancée n’est effectuée pendant 1800 ans ! Le besoin de mesurer la distance aux étoiles devient pourtant nécessaire pour ajouter un argument à l’héliocentrisme de Copernic. L’astronome polonais le sait et tente des mesures. L’idée est de constater des déplacement, même infimes, des étoiles sur le fond du ciel. Comme la Terre se déplace autour du Soleil en un an et que cette distance Terre-Soleil est connue, la triangulation devrait permettre d’estimer les distances. Seulement l’instrumentation du XVIème siècle n’est pas assez précise pour prendre ces mesures. Copernic estime que les étoiles sont à plus de mille fois la distance Terre-Soleil.

     Les astronomes anglais James Bradley et Edmond Halley, cette fois-ci équipés d’un télescope que Newton a inventé en 1668, découvrent, dans le premier quart du XVIIIème siècle,  que certaines étoiles ont un mouvement indépendant dans la voûte céleste. Mais c’est l’astronome allemand Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) qui va franchir un pas décisif en postulant que les étoiles à mouvement propre devaient être plus proches de nous. Il sélectionne donc l’étoile double 61 Cygni dont le mouvement est important (un diamètre de Lune tous les 150 ans environs – 106 km/sec. C’est la plus rapide des étoiles visibles à l’œil nu) et dont la position haute dans le ciel est favorable à l’observation tout au long de l’année pour commencer ses recherches en 1812 à l’observatoire de Königsberg. C’est également une étoile facile car elle est proche, visuellement, de nombreuses autres. Là encore, faute d’outil suffisant, les résultats ne sont pas au rendez-vous. Il faut attendre 1829 pour que l’observatoire achète un télescope achromatique de 24 cm de diamètre fabriqué par l’excellent opticien bavarois Joseph Fraunhofer (connu pour l’invention du spectroscope). C’est l’instrument  le plus précis du moment. Neuf ans plus tard, en 1838, Bessel arrive à mesurer la distance qui nous sépare de 61 Cygni : 10,3 année-lumières. Dès lors, les résultats se succèdent : l’année d’après, l’écossais Thomas Henderson calcule à 4,25 A-L la distance d’Alpha du Centaure – l’étoile la plus proche de nous- et en 1840, l’allemand Wilhelm Struve trouve la distance de Véga (25,3 A6L).