Constellation

Une constellation est un « groupe d'étoiles voisines sur la sphère céleste, présentant une figure conventionnelle déterminée, à laquelle on a donné un nom particulier » ; c'est aussi une « région du ciel conventionnellement délimitée qui inclut ce groupe d'étoiles »[1].

Pour les articles homonymes, voir Constellation (homonymie).

Constellations de l'hémisphère nord.
Constellations de l'hémisphère sud.
Constellation de la Grande Ourse.
Vue d'artiste de la constellation de la Grande Ourse, l'une des constellations les plus connues de l'hémisphère nord.

De nombreuses cultures ont imaginé des formes en reliant certaines étoiles par des lignes imaginaires. Ils les ont associées à des mythes.
Ces constellations ont aussi servi aux repérages céleste et terrestre, ainsi qu'à l'orientation des marins.

Une constellation est généralement plus complexe qu'un astérisme qui peut représenter une partie seulement d'une constellation ou appartenir à plusieurs constellations[2],[3],[4],[5].

Les étoiles des constellations nous paraissent groupées dans le ciel nocturne mais, en réalité, elles sont généralement très éloignées les unes des autres ; on peut s'en persuader en effectuant ce voyage imaginaire vers la constellation d'Orion (dans cette animation les distances ont été respectées[6]).

Sauf mention contraire, ici, le terme de constellation se réfère aux constellations modernes. Actuellement, l'Union astronomique internationale (UAI) divise le ciel en 88 constellations avec des limites précises, afin que tout point du ciel appartienne à une constellation et à une seule[7]. Ces 88 constellations sont réparties en deux groupes, 44 pour chaque hémisphère terrestre, nord (boréales) et sud (australes). Les constellations boréales sont les plus anciennes et correspondent aux civilisations mésopotamiennes et méditerranéennes. Elles nous ont été transmises par les Grecs puis les Romains. Les constellations australes n'ont été nommées par les astronomes occidentaux qu'à partir du XVIIe siècle.

Constellations occidentales et modernes

Historique

L'origine des constellations est en Mésopotamie.

Les premières mentions d'étoiles nommées sont mises en évidence dans un lexique bilingue sumérien/éblaïte daté de 2450 avant notre ère[8]. Mais à ce moment, les étoiles sont identifiées individuellement. Chaque étoile est identifiée à un dieu. En effet, dans la cosmogonie mésopotamienne, dans l’épopée de la création, Marduk, le roi des dieux suscita pour les dieux, sur la voûte céleste, des astres à leur image[9]. Et un texte d’Assur d’époque sargonide nous apprend par ailleurs que les dieux évoluent dans les « Cieux intermédiaire et supérieur » tandis que les corps célestes appartiennent au « Ciel inférieur »[10].

Une seconde étape est franchie lorsqu’à l’époque qassite, soit les XVe – XIIe siècles, des kudurru-s, qui sont des stèles de donation foncière, invoquent toute une liste de divinités, figurés par des symboles astraux et dont les noms sont dûment gravés dans la pierre, ce qui permet de les identifier sans discussion possible.

Stèle de Meli-Shipa, où sont trouvés les représentations du Capricorne (en haut) et du Scorpion en bas à droite

Ainsi l'image du Capricorne et du Scorpion peuvent être reconnus sur une stèle trouvée à Suse et conservée au Musée du Louvre, datée du XIIe siècle av. J.-C. à Babylone, la stèle de Meli-Shipa.

En Grèce, l'une des plus anciennes représentations se trouve sur un vase grec datant de 625 avant notre ère[11].

Près de la moitié des constellations modernes proviennent des astronomes grecs.
Dès le IXe siècle avant notre ère, Homère mentionne la constellation d'Orion dans l'Odyssée[réf. nécessaire].

Au IIIe siècle av. JC, Aratos de Soles fixa l'essentiel des noms de constellations. Ils seront repris par Ptolémée[réf. nécessaire].

Ier siècle : les constellations d'Ovide
  • Ovide, Fastes III, 407-414 : Ampélos, amant de Dionysos qui, après un accident tragique, le transforme en constellation.
  • Ovide, (volume 7) : la Vigne, placée sur une des ailes de la Vierge. Elle se lève le 3 des nones, le même jour que se couche le Bouvier.

IIe siècle : les constellations de Claude Ptolémée
Dessin de la constellation de Céphée dans un manuscrit des poèmes d'Aratos du IXe siècle.

Au IIe siècle, Claude Ptolémée, dans son Almageste, groupe 1 022 étoiles en quarante-huit constellations. Cette œuvre sera la base de travail des astronomes occidentaux jusqu'à la fin du Moyen Âge. Cependant, cette liste ne comprend que les étoiles visibles d'Alexandrie où Ptolémée faisait ses observations[réf. nécessaire].

En plus des douze constellations du Zodiaque (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), Ptolémée en inventorie trente-six[12][source insuffisante] :

Les quarante-huit constellations inscrites par Ptolémée dans son Almageste seront utilisées pendant plus de 1 000 ans en Occident.

La constellation Antinoüs, inventée sous le règne de l'empereur romain Hadrien à partir d'une partie de la constellation de l'Aigle (Ptolémée), sera supprimée par l'UAI en 1930.

Mis à part l'immense Navire Argo, découpé plus tard en trois puis quatre constellations, les constellations de Ptolémée seront toutes adoptées sans 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 les 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 élaborées afin de préserver les appartenances de l'ensemble des étoiles catalogués par Bayer puis Flamsteed.

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.

En Europe, l'Almageste s'était perdu. Ce n'est qu'à la fin du Moyen Âge que les astronomes, à partir de traductions arabes du latin, purent l'étudier, en même temps qu'un certain nombre d'observations des astronomes arabes.

XVIIe siècle : Hémisphère sud
Les constellations australes, dessinée par Johann Bayer dans son Uranometria en 1603.
Dessin des constellations de l'hémisphère sud, 1661

À partir du XVIIe siècle, lorsque les Européens partent explorer les mers de l'hémisphère sud, ils découvrent de nouvelles étoiles qui n'étaient mentionnées dans aucune constellation connue.

En 1603, l'astronome allemand Johann Bayer publie l'Uranometria, le premier atlas astronomique couvrant toute la sphère céleste. Il contient, outre les constellations de Ptolémée, douze nouvelles constellations visibles dans 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 découvertes :

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.

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

En 1624, l'astronome allemand Jakob Bartsch définit cinq nouvelles constellations. Les constellations de la Licorne, de la Girafe et de la Croix du Sud nous sont restées; celles du Tigre et du Jourdain ne seront pas retenues.

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

En 1627, Julius Schiller publie le Coelum Stellatum Christianum, un atlas stellaire où les constellations sont renommées d'après des personnages ou des événements bibliques. Cette tentative de « christianiser » le ciel restera vaine.

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

Le Petit Renard et l'Oie, dessinés par Johannes Hevelius dans son Uranographia, vers 1690.

Vers 1690, Johannes Hevelius, bourgmestre de Dantzig, 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, 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.

Planisphère des étoiles australes dressées par Mr l'Abbé de la Caille, Atlas Coelestis, 1776.

Dans son ouvrage Coelum australe stelliferum (1763), Nicolas-Louis de Lacaille référence plusieurs nouvelles constellations afin de compléter les espaces de ciel encore vierges de toute dénomination :

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. À la même époque (fin XVIIIe), d'autres constellations ont eu l'honneur des cartes mais n'ont pas été retenues : ainsi l'Aérostat de Lalande ou le Quadrant qui, bien qu'oublié, a donné son nom à l'essaim d'étoiles filantes des Quadrantides. Ce sont ainsi quarante-quatre constellations éphémères qui ont brièvement figuré sur les cartes.

XXe siècle : Constellations de l'UAI
La constellation d'Orion, schématisée et montrant ses étoiles principales et ses limites actuelles.

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 le système de coordonnées équatoriales, divisant le ciel suivant des lignes d'ascension droite et de déclinaison[14]. Déterminées à l'aide des coordonnées de l'époque B1875.0, les limites des constellations ne sont plus parfaitement horizontales et verticales sur une carte du ciel moderne en raison de la précession des équinoxes (cf. #Mouvement et position).

Le tracé est fait de manière à respecter les appartenances 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, est également 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.

Constellations chinoises

À l'instar des astronomes grecs, les astronomes chinois ont regroupé certaines étoiles en constellations, d'abord sur la zone de l’écliptique, de manière analogue au Zodiaque occidental, puis sur l'ensemble du ciel. Les vingt-huit constellations (ou astérismes) de la zone écliptique sont appelées maisons lunaires. Elles sont divisées en quatre zones de sept astérismes, correspondant aux quatre animaux de la symbolique chinoise (Dragon azur à l'est, Oiseau vermillon au sud, Tortue noire au nord et Tigre blanc à l'ouest). Contrairement au zodiaque, ces astérismes sont de taille extrêmement variable ; leur origine est à l'heure actuelle inconnue.

Par la suite, l'ensemble de la sphère céleste visible depuis le monde chinois (soit tout ce qui se trouve à une déclinaison supérieure à -55 degrés environ) a été nanti d'astérismes. Contrairement à la méthode occidentale qui a peuplé le ciel de personnages et créatures mythiques, les chinois ont figuré le ciel à l'image de leur société, avec divers palais (Ziwei, Taiwei) habités de différentes classes de la cour et de la société chinoise. Certains détails pittoresques y sont même inclus tels l'astérisme Ce, représentant des latrines et l'astérisme Tianshi, représentant les excréments destinés à être utilisés pour l'agriculture.

L'origine des maisons lunaires est très ancienne. Leur antériorité manifeste sur le reste du ciel chinois est vraisemblablement due à leur nécessité pour établir un calendrier, la place du Soleil dans ces astérismes étant un moyen de repérer le cycle des saisons. Les autres astérismes ont semble-t-il été bâtis vers la fin du IIIe siècle avant notre ère. Trois traités astronomiques les décrivent : le Shi Shi, le Gan Shi et le Wuxian Shi, qui ont semble-t-il été écrits dans cet ordre. Les astérismes du Shi Shi comprennent la quasi-totalité des astres les plus brillants, contrairement à ceux des autres traités qui ont été introduits peu après pour compléter les précédents et peupler les zones encore vides d'astérismes. Le Wuxian Shi fait régulièrement référence au Gan Shi alors que le contraire n'est pas vrai, ce qui assure l'antériorité de ce dernier.

La composition exacte de ces astérismes n'est pas établie avec certitude. En général, seule la position de l'une des étoiles des astérismes, appelée étoile référente, est donnée dans les traités astronomiques, et de façon relativement imprécise parfois. Le reste de l'astérisme est déduit de nos jours à l'aide des cartes du ciel en provenance du monde chinois, cartes dont la précision est approximative et qui fait rarement la distinction entre les différentes magnitudes apparentes des étoiles les composant.

Ce sont en tout environ deux-cent-quatre-vingts astérismes qui peuplent le ciel chinois, un nombre notablement plus grand que celui des constellations occidentales. Certains astérismes sont très vastes, notamment ceux représentant les murs d'enceinte des différents palais (tels Tianshi). D'autres sont bien plus petits, se restreignant parfois à une seule étoile (Dajiao, par exemple, correspondant à α Bootis/Arcturus, ou Tianguan, correspondant à ζ Tauri). Les astérismes à une seule étoile mis à part, les étoiles ne sont pas individuellement nommées à l'exception de celles de certains très grands astérismes, comme celles de Tianshi dont les noms correspondent aux différences provinces de l'Empire chinois de l'époque (dynastie Han) où ces astérismes ont été créés.

Mouvement et position
Exemple de carte du ciel mobile. Les constellations sont représentées sur un cercle centré sur l'étoile polaire.

La rotation terrestre entraîne un mouvement des constellations autour des pôles nord et sud célestes, alignés avec l'axe de rotation terrestre. Dans l'hémisphère nord, le pôle coïncide avec la position de l'étoile polaire; dans l'hémisphère sud, avec σ Octantis[note 1]. C'est pourquoi sur les cartes célestes de l'hémisphère nord telles la carte du ciel mobile, l'étoile polaire figure au centre.

Selon la latitude de l'observateur, l'heure du jour et la période de l'année, les constellations se lèvent à l'horizon Est et se couchent à l'horizon Ouest, tout comme le soleil, la lune et les planètes. Les constellations qui ne passent jamais sous l'horizon sont appelées circumpolaires. Plus l'observateur est situé près des pôles, plus il a accès aux constellations circumpolaires.

Ainsi, pour la plupart des observateurs de l'hémisphère nord, des constellations telles que la Petite et la Grande Ourse, Cassiopée, Céphée et le Dragon sont circumpolaires. À l'inverse, d'autres constellations, cachées le jour par le soleil et couchées la nuit, ne sont visibles qu'en certaines saisons, comme Orion, visible en hiver, la Lyre, visible en été, le Lion, au printemps, ou encore Andromède, visible en automne.

Vues de la Terre, les constellations changent peu à peu de position avec le temps en raison de la précession des équinoxes.

Zodiaque

Les constellations du Zodiaque se situent dans la bande de ciel, nommée écliptique, contenant les orbites du soleil et des planètes. Elles sont généralement les plus anciennes, de par leur importance pour le repérage et l'observation du mouvement de plusieurs astres.

Les douze constellations du 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. Certains y ajoutent le Serpentaire (Ophiuchus) entre le Scorpion et le Sagittaire et le considèrent comme le treizième signe du zodiaque. Astronomiquement, il est exact qu'une petite partie du Serpentaire se glisse entre le Scorpion et le Sagittaire.

Annexes

Sources antiques

Bibliographie

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

Notes
  1. σ Octantis est peu lumineuse et on y réfère rarement pour positionner le pôle sud céleste.

Références
  1. Le petit Larousse illustré, Paris, Larousse, , 1811 p. (ISBN 978-2-03-582502-5)
  2. (en) The StarChild Team, « StarChild Question of the Month for May 1999 », sur http://starchild.gsfc.nasa.gov, NASA,
  3. (en) Asterism, Encyclopedia Britannica (lire en ligne)
  4. (en) Jean Tate, « Asterism », sur universetoday.com,
  5. John Bruss. (en) [vidéo] Constellations & Asterisms sur YouTube,
  6. Voir au sujet de ces distances cette image .
  7. (en) « The Constellations », sur iau.org, Union astronomique internationale (consulté le )
  8. Roland Mayer, « L. Munzi (ed.): Forme della parodia, parodia delle forme nel mondo greco e latino. Atti del Convegno Napoli, 9 maggio 1995 (Annali dell’ Istituto Universitario Orientale di Napoli 18, 1996). Pp. 183. Naples: Istituto Universitario Orientale di Napoli, 1998. Paper. », The Classical Review, vol. 49, no 2,‎ , p. 584–584 (ISSN 0009-840X et 1464-3561, DOI 10.1017/s0009840x99600051, lire en ligne, consulté le )
  9. Jean Bottéro, « Les Habiru, les nomades et les sédentaires », dans Nomads and sedentary peoples, El Colegio de México, (lire en ligne), p. 89–108
  10. Stephanie Dalley, « Mystical and Mythological Explanatory Works of Assyrian and Babylonian Scholars. By Alasdair Livingstone. 24 × 16 cm. Pp. ix + 270, 7 pls. Oxford: Clarendon Press, 1986. (ISBN 0-19815462-3). £30·00. », The Antiquaries Journal, vol. 66, no 2,‎ , p. 421–422 (ISSN 0003-5815 et 1758-5309, DOI 10.1017/s0003581500028286, lire en ligne, consulté le )
  11. (en) John T. Barnes, « An archaic view of the constellations from Halai », Hesperia, vol. 83,‎ , p. 257‑276 (résumé, lire en ligne)
  12. (en) Willy Ley, « The Names of the Constellations », Galaxy,‎ , p. 91–93 (lire en ligne)
  13. (en) Willy Ley, « The Names of the Constellations », Galaxy,‎ , p. 94 (lire en ligne)
  14. Eugène Delporte, Délimitation scientifique des constellations (tables et cartes), Cambridge, Cambridge University Press, , 41 p. (présentation en ligne)
  15. http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/Almagest.pdf
  16. http://remacle.org/bloodwolf/erudits/ptolemee/table.htm
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