des orbites peu excentriques et dans des plans peu inclinés l'un sur l'autre. Mais il faut aussi considérer les masses, et, en particulier, les masses des satellites vis-à-vis de celles des planètes autour desquelles ils gravitent. Or, tandis que les rapports de ces masses sont ordinairement de très petites fractions (comme de 1/11 000 à 1/59 000 pour les quatre principaux satellites de Jupiter), il y a exception pour la Lune vis-à-vis de la Terre, où le rapport des masses est 1,82. Passant du système solaire au système stellaire, nous y trouvons, en moyenne, sur trois étoiles, une étoile double, avec ce fait étranger au système solaire que le rapport des masses des composantes est voisin de l'unité. Supposons-nous placés à une distance du Soleil telle que celui-ci paraisse une étoile double où le compagnon serait Jupiter, la plus grosse de ses planètes : le rapport des masses des composantes de ce système serait de l'ordre de 0,001. Dans les étoiles doubles, au contraire, la moyenne de ce rapport est placée entre 0,69 et 0,79. Les nébuleuses sont classées en nébuleuses spirales, planétaires (ou sphéroïdales), elliptiques (ou lenticulaires), annulaires et irrégulières. Or, des 500 000 nébuleuses dont les instruments d'aujourd'hui permettent l'examen, la moitié sont des nébuleuses spirales, et c'est sur celles-ci que se concentre d'abord l'attention. Leurs vitesses de translation sont énormes : la nébuleuse spirale d'Andromède se déplace à raison de 300 kilomètres par seconde; on a trouvé 1120 kilomètres pour la nébuleuse de la Baleine, 1180 pour celle de la Vierge; et la vitesse moyenne de ces formations se place entre 300 et 400. kilomètres par seconde, vingt fois la vitesse moyenne d'une étoile. Leurs vitesses de rotation ne sont pas moins remarquables. La première fut constatée en 1914, dans la nébuleuse de la Vierge celle-ci tourne comme une masse indéformable, de manière qu'à une distance angulaire de 2' à partir du centre (pour l'observateur terrestre) sa substance est animée d'une vitesse de 330 kilomètres par seconde. Les autres nébuleuses spirales étudiées jusqu'ici présentent des vitesses de rotation du même ordre. Une nébuleuse de la Grande Ourse ne tourne pas comme un corps rigide sa vitesse angulaire est plus grande dans le voisinage de son centre, et, à 5' de celui-ci, la période de mouvement est d'environ 85 000 ans. Ces grandes vitesses sont caractéristiques des nébuleuses spirales. Les nébuleuses irrégulières sont presque immobiles, et les autres ont des vitesses de translation dont la moyenne est voisine de 65 kilomètres par seconde, de l'ordre des vitesses des étoiles. Ceci semble indiquer que les nébuleuses non spirales font partie de notre système stellaire, et se meuvent avec lui, tandis que les nébuleuses spirales en sont indépendantes et lui sont extérieures. La distribution des nébuleuses dans le ciel confirme cette conclusion. Tandis que les nébuleuses non spirales s'observent dans le voisinage de la voie lactée, les nébuleuses spirales sont de plus en plus nombreuses à des distances angulaires de plus en plus grandes du plan galactique, ou plan moyen de la voie lactée. C'est que le groupe stellaire auquel appartient notre Soleil a une forme telle qu'on peut y comparer la distribution des étoiles à celle des particules métalliques dans une pièce de monnaie; nous sommes voisins du centre de cette figure, et le plan galactique peut être assimilé au plan de symétrie de celle-ci, parallèle à ses faces; en perspective, les nébuleuses qui lui appartiennent se projettent nécessairement dans le voisinage de ce plan. Au contraire, si les nébuleuses spirales sont indépendantes de ce groupe stellaire, elles se rencontrent indifféremment dans toutes les directions, et la faiblesse de leur éclat les rend d'autant moins perceptibles que, plus voisines du plan galactique, elles sont davantage effacées par les objets célestes plus nombreux dont le perspective se superpose à la leur. Aux nébuleuses spirales s'opposent en particulier les nébuleuses planétaires, annulaires et lenticulaires. Les premières sont peu nombreuses, 150 sur 15 000 étudiées jusqu'ici, et présentent, outre leur ressemblance, des caractères communs elles fournissent un spectre d'émission, un spectre de lignes brillantes, comme les gaz incandescents. Les nébuleuses annulaires ne s'aperçoivent jamais sous forme d'ovale très allongé; aussi ces formations sont-elles interprétées, non comme des anneaux, mais comme des globes ellipsoïdaux creux, dont la matière est moins transparente dans le voisinage du contour perspectif, où elle présente une plus grande épaisseur dans la direction du rayon visuel. Quant aux nébuleuses allongées, ce ne peuvent guère être que des nébuleuses planétaires relativement plates vues par la tranche, ou à peu près. Il y a lieu, enfin, en vue du problème cosmogonique, de tenir compte des amas d'étoiles, et, particulièrement, des amas globulaires. Ceux-ci sont des groupes d'étoiles dont la condensation augmente rapidement vers le centre. On en connaît environ 80. Leur distribution dans le ciel a quelque chose de surprenant : presque tous appartiennent à un même hémisphère, et, bien plus, il existe une direction dont la moitié des amas globulaires ne s'écartent pas de plus de 30'. Leurs vitesses sont de l'ordre de celles des nébuleuses spirales, et, pour autant que leurs distances puissent être estimées, elles semblent devoir s'exprimer par un nombre voisin de 30 000 années de lumière. Les amas sont extérieurs au groupe stellaire auquel nous appartenons dans la classification des formations célestes, c'est à une même catégorie qu'appartiennent ce groupe et ces amas. Le Soleil et ses planètes, ainsi que chacune de celles-ci et ses satellites, les étoiles doubles, les ébuleuses spirales, les nébuleuses planétaires, les amas globulaires, telles sont les cinq formations célestes à propos de chacune desquelles le problème cosmogonique se pose d'une manière différente. La théorie M. Jeans n'a pas voulu résoudre ces problèmes à coups d'hypothèses. Il ne s'est pas proposé d'en atteindre la solution: « la cosmogonie, dit-il, n'en est pas encore à l'àge des conclusions »; mais il a cherché une voie sûre dans l'étude dynamique d'une masse gazeuse, pour se mettre à même de considérer successivement diverses hypothèses, et de peser, en connaissance de cause, les avantages et les inconvénients de chacune d'elles. L'étude dynamique d'une masse gazeuse en rotation comporte un double problème : Quelles sont les figures d'équilibre de la masse donnée ? et l'équilibre est-il, pour chacune d'elles, stable? Cette partie de l'ouvrage de M. Jeans (l'essentielle, et la plus longue) fait appel à l'analyse la plus savante, et le langage ordinaire lui sied fort peu. Parmi les figures d'équilibre, voici les ellipsoïdes de révolution, les ellipsoïdes à trois axes inégaux, les figures annulaires, les figures piriformes, animées de vitesses angulaires assez faibles pour que leur stabilité soit assurée. Mais les vitesses augmentent, atteignent des valeurs critiques, et la stabilité disparaît la figure ellipsoïdale aplatie en une lentille. que limite une arête vive, laisse échapper la matière le long de cette arète; et il suffit de la moindre dissymétrie dans le champ de forces, le moindre écart par rapport à une figure de révolution, pour que cette fuite de matière se fasse uniquement en deux points de l'arête diamétralement opposés. Mais que, plutôt, une influence extérieure variable, comme le passage d'une masse suffisante, vienne modifier le champ de forces: une marée se produit qui boursoufle la figure d'équilibre, et ce peut-être au point qu'un jet de matière fuse de la masse : cette matière trouvera sa position d'équilibre en un sphéroïde nouveau continuant de tourner autour de l'axe primitif, ou se distribuera en un chapelet de sphéroïdes désormais indépendants dont la rotation décèlera l'origine commune. Ces théories viennent retrouver les différentes formations célestes dont on cherchait l'explication, et les schémas géométriques que l'analyse vient d'imposer, nous les retrouvons dans les photographies que reproduisent les magnifiques planches de cet ouvrage. Les amas globulaires et les nébuleuses planétaires présentent les figures d'équilibre des masses en rotation suffisamment lente. Dans une nébuleuse planétaire dont la vitesse angulaire augmenterait, se formeraient l'arête vive que nous montre le profil des nébuleuses lenticulaires, puis les bras d'une nébuleuse spirale. Les ruptures d'équilibre que produirait le passage d'un astre perturbateur dans le voisinage d'une masse sphéroïdale transformeraient celle-ci dans un système semblable à celui d'une étoile double. Quant au système planétaire et aux systèmes satellitaires, l'accroissement de vitesse ne peut être une explication admissible: les vitesses constatées aujourd'hui sont trop faibles: est-ce le passage d'un astre qui a fait jaillir un flux de matière qui se serait ensuite condensée en plusieurs noyaux ? L'interprétation Encore que M. Jeans ne veuille pas construire une hypothèse cosmogonique nouvelle, il ne se refuse pas à dire, en particulier pour notre univers galactique, quelle est celle qui, confrontée avec la théorie, aurait ses préférences. «In so far as one conclusion has seemed to us more probable than another, it has been something of the following kind » : une masse gazeuse sphéroïdale d'une extrême ténuité, en rotation lente, perd de l'énergie par radiation et se contracte; sa vitesse angulaire augmente, et la figure sphéroïdale devient lenticulaire; l'accroissement de vitesse rompt l'équilibre, la matière fuse par le bord, en deux points opposés, et la matière cosmique en est à la phase de la nébuleuse spirale; les bras spiraloïdes se condensent autour de noyaux indépendants; dans chaque noyau, la contraction augmente, la vitesse croît, parfois jusqu'à une nouvelle rupture d'équilibre, d'où nait une étoile double, et la température s'élève jusqu'à l'incandescence. Voilà notre univers galactique. Remontons à l'époque où l'une des étoiles, notre futur Soleil, - était encore sombre et froide, et d'une densité assez faible pour que son rayon soit comparable à celui de l'orbite actuelle de Neptune. Qu'une étoile massive passe dans son voisinage. Un jet de matière s'élance vers l'astre troublant, se refroidit par radiation jusqu'à passer à l'état liquide et se condenser autour de noyaux, d'abord à ses extrémités pour former les petites planètes, puis à son milieu pour former Jupiter et Saturne, et toutes les planètes conservent la vitesse orbitale que lui a communiquée l'attraction de l'étoile perturbatrice. Sur chacune d'elles, les marées solaires, par le même processus, créent les noyaux satellitaires. Telles sont les grandes lignes. Les détails ne s'y placent pas sans quelques difficultés. « Le système qui nous intéresse le plus, le système Terre-Lune, est justement celui à propos duquel il est le plus difficile de conclure; car le système Terre-Lune est exceptionnel dans le système des planètes, précisément comme le système solaire auquel il appartient semble exceptionnel, si pas unique, dans les systèmes des étoiles. » Quelle est la durée nécessaire à cette évolution? On sait depuis Lord Kelvin que la masse du Soleil, passant d'une extrême ténuité nébulaire à son état actuel, n'aurait accumulé de l'énergie que pour une radiation de 20 millions d'années; mais ne peut-il y avoir d'autres sources d'énergie? Les estimations géologiques sont souvent discordantes, et les découvertes récentes dans le domaine de la radioactivité doivent les modifier elles se groupent cependant de manière à faire attribuer à la Terre un âge d'environ 250 millions d'années. Quant à l'Astronomie, elle demande 320 millions d'années pour la durée moyenne du passage d'une étoile à travers l'univers galactique, et une même durée moyenne pour la révolution d'une étoile dans un plan peu incliné sur le plan galactique. L'uniformité statistique de la distribution des positions et des vitesses actuelles des étoiles permet de croire que plusieurs de ces révolutions se sont effectuées disons dix pour fixer les idées, et ceci pourrait faire conclure à une évolution de notre univers galactique qui aurait demandé 3200 millions d'années. Ce nombre doit être corrigé, car le monde actuel n'est pas encore très éloigné de son expansion primitive, et, si le nombre de dix révolutions est admissible, on doit tenir compte de ce que la première n'a duré que 160 000 années. Ainsi la durée totale doit être estimée plutôt à la somme des dix termes d'une progression géométrique allant de la période initiale de 160 000 |