constellation

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Présentation

constellation, regroupement apparent d’étoiles visibles sur la sphère céleste. On dénombre 88 constellations, qui portent les noms de personnages religieux ou mythologiques, d’animaux ou d’objets. En astronomie, le terme désigne la région, délimitée sur la sphère céleste, contenant un regroupement donné d’étoiles.

Les constellations sont des constructions imaginaires élaborées depuis plus de 4 000 ans par les hommes, permettant de définir une cartographie du ciel afin de repérer et de localiser les étoiles et les objets astronomiques du ciel. Cette représentation du ciel se traduit par une projection à deux dimensions, où les objets d’une même constellation ne sont pas, a priori, situés à une même distance. Ainsi, les constellations ne sont pas physiquement liées, mais se situent sur une même ligne de visée.

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Histoire des constellations

2.1

Des premières représentations aux premiers catalogues

Les plus anciennes représentations des constellations sont des motifs sur des sceaux, des vases et des tables de jeu sumériens, ce qui indique que les constellations sont connues depuis 4000 av. J.-C. À cette époque, les Sumériens nomment la constellation du Verseau d’après leur dieu An, qui verse les eaux d’immortalité sur Terre. Vers 450 av. J.-C., les Babyloniens divisent le zodiaque en 12 signes. Les constellations septentrionales actuelles sont peu différentes de celles qu’ont connu les Chaldéens, les Égyptiens, les Grecs et les Romains. Des écrits d’Homère et d’Hésiode font état de diverses constellations, et le poète grec Aratus de Soli (315-245 av. J.-C.) décrit 44 constellations dans ses Phénomènes. Au ii^e siècle, dans son Amalgeste, l’astronome et mathématicien grec Ptolémée décrit 48 constellations, dont 47 portent encore le nom qu’il leur a donné.

De nombreux autres peuples anciens regroupent également les étoiles en constellations, même si, en règle générale, ces arrangements ne correspondent pas à ceux de l’Antiquité occidentale. Certaines constellations chinoises leur sont toutefois semblables, ce qui peut laisser supposer une origine commune.

À la fin du xvi^e siècle, les premiers explorateurs européens des mers du Sud établissent la carte du ciel austral. De nouvelles constellations sont indiquées par un navigateur hollandais, Pieter Dirckz Keyser, qui prend part à l’exploration des Indes orientales en 1595. Puis, d’autres constellations australes sont découvertes successivement par les astronomes allemands Johann Bayer (1572-1625) — qui publie le premier atlas approfondi du ciel du monde occidental, Uranometria (1603) — et Johannes Hevelius (1611-1687), puis par l’astronome français Nicolas Louis de La Caille (1713-1762). Finalement, une liste de 88 constellations est établie, dont les limites demeurent cependant très controversées jusqu’au début du xx^e siècle.

2.2

Le catalogue officiel et ses caractéristiques astronomiques

La définition rigoureuse des frontières des constellations utilisées actuellement est décidée en 1928 lors d’une assemblée générale de l’Union astronomique internationale (UAI) et publiée deux ans plus tard ; chaque frontière de ces 88 régions du ciel est définie dans le système de coordonnées équatoriales, correspondant à une extension céleste du système de coordonnées équatoriales terrestres, le long des lignes d’ascension droite (équivalente à la longitude terrestre) et de déclinaison (équivalente à la latitude terrestre) constantes, l’époque origine étant fixée au 1^er janvier 1875.

La précession de l’axe de rotation de la Terre modifie la géographie du ciel observée d’un point fixe du globe ; de ce fait, les frontières des constellations se déforment, ainsi que les dessins formés par les étoiles d’une constellation ; elles reprennent leur forme initiale après une révolution de la précession terrestre sur une période d’environ 25 800 ans. La précession est engendrée par l’attraction gravitationnelle qu’exercent le Soleil et la Lune sur la Terre, alors que cette dernière n’est pas tout à fait sphérique ; cela entraîne un mouvement conique de l’axe de rotation, à l’instar de celui d’une toupie tournant hors de son axe.

Par ailleurs, les objets au sein d’une constellation sont affectés de vitesse propre par rapport au Soleil de plusieurs dizaines, voire centaines de kilomètres par seconde (km/s) ; toutefois, comme leurs distances à la Terre sont considérables, elles semblent fixes sur des échelles de temps caractéristiques des hommes, mais sur des échelles de plusieurs dizaines de milliers d’années, des objets peuvent changer de constellations.

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Signes du zodiaque et constellations

Parmi les 88 constellations décrivant la voûte céleste, 13 définissent le zodiaque, qui est la région de la sphère céleste qui s’étend de 9° environ de part et d’autre de l’écliptique (plan de rotation de la Terre autour du Soleil). La plupart des trajectoires des planètes, des satellites naturels (dont la Lune), et plus généralement des corps du Système solaire s’inscrivent dans cette région, à l’exception de Pluton dont l’inclinaison est de 17° par rapport à l’écliptique. Cette ceinture du ciel est subdivisée en 12 signes zodiacaux servant à l’astrologie depuis plus de 2 000 ans : 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 — le Serpentaire (ou Ophiucus) ne faisant pas partie du zodiaque traditionnel.

Du fait de la précession de l’axe de rotation de la Terre, les signes du zodiaque définis il y a 2 000 ans et servant à l’astrologie occidentale, dite tropique, bougent environ d’un degré sur l’écliptique tous les 70 ans : ainsi, le signe du Bélier se situe en 2003 dans la constellation des Poissons.