"Apprenez-moi vos étoiles"
La marquise de G. à M. de Fontenelle, Premier soir des
Entretiens sur la pluralité des mondes, 1686.


Atlas soutenant le globe céleste
L'observateur voit le ciel projeté sous la forme d'une voûte sphérique. Celle-ci peut être représentée en volume, sous forme de globes ou de fuseaux. Elle peut aussi être "aplatie", c'est-à-dire projetée sur un plan à la manière d'une mappemonde. Cette dernière procédure permet de composer de véritables atlas du ciel, pouvant prendre divers aspects : planisphères fixes ou tournants, cartes séparées pour telle ou telle région céleste, planches dépliantes, etc. Dans la période moderne, cette vision sphérique à deux dimensions s'est révélée insuffisante : seules des représentations tridimensionnelles permettent de rendre compte de la profondeur du monde.

Globe celeste arabe
Le propos d'origine de l'uranométrie consiste essentiellement à placer les étoiles à leur juste position sur une carte du ciel. Les civilisations antiques ont défini des regroupements particuliers d'étoiles appelés "constellations", imaginées à l'époque comme des associations réelles d'étoiles sur la sphère des fixes. Ce découpage du ciel était le plus souvent fondé sur la reconnaissance de figures mythologiques propres à chaque culture. Les anciennes cartes célestes mettent ainsi en avant les aspects légendaires ou esthétiques de ces constellations.

Al-Sufi, Traité des étoiles fixes
Les astronomes modernes ont gardé la même préoccupation, mais ne considèrent les constellations que comme un découpage commode du ciel, leur permettant de mieux s'y retrouver. Au XIXe siècle, l'application de la photographie à l'astronomie a fourni des catalogues d'étoiles conduisant à des cartes précises et complètes vis-à-vis des critères prédéfinis (luminosité minimale des objets, principalement). Aujourd'hui, les données se présentent sous une forme numérique, stockée sur un ordinateur ou sur des supports annexes. Les informations correspondantes constituent de vastes bases de données consultables à distance, par exemple sur le réseau mondial Internet.

Carte céleste mobile d'Apianus
Par ailleurs, des aspects entièrement nouveaux sont apparus au cours du dernier siècle, grâce d'une part à la reconnaissance de nouveaux objets, nébuleuses gazeuses et galaxies, et d'autre part à l'apparition de nouvelles techniques observationnelles, notamment l'ouverture de domaines spectraux en dehors du champ visible. Ainsi, une représentation complète de la Voie lactée fait appel à un ensemble de "photographies" prises dans divers domaines de longueurs d'onde du spectre électromagnétique. Chacune exprime un aspect distinct des propriétés physiques de ce vaste système.
La voie lactée
La voie lactée
La voie lactée

La voie lactée
Aujourd'hui, la sphère des fixes a perdu toute réalité matérielle. Les données des astrophysiciens relatives à l'architecture cosmique sont réunies sous forme de catalogues numériques : à deux dimensions s'ils ne répertorient que les coordonnées angulaires des objets sur le ciel, en projection ; à trois dimensions s'ils comportent également les éloignements.

La voie lactée
Désormais, l'Univers ne saurait être représenté par une carte bidimensionnelle des étoiles. Il est vu comme une distribution d'innombrables galaxies dessinant de vastes structures à trois dimensions. Les cartes de l'Univers extragalactique sont reconstituées indirectement, puis présentées sous forme de clichés. Ces images numériques constituent une collection de "tapisseries" cosmiques dont les motifs diffèrent selon qu'elles illustrent la répartition des galaxies ordinaires, des radiogalaxies, des quasars, des amas de galaxies, etc.

Galaxie d'Andromède
Mais la représentation de l'Univers ne se réduit pas à la cartographie des positions, aussi précise soit-elle. D'une part, il y existe de la matière ou de l'énergie qui ne se voit pas au télescope traditionnel, et qui n'apparaît donc pas sur une carte conventionnelle : la masse cachée, les ondes gravitationnelles, les divers types de rayonnement électromagnétique, etc. Par ailleurs, des grandeurs physiques autres que la simple position dans l'espace présentent un très grand intérêt pour les astrophysiciens : la vitesse, la densité, la température, la pression… Les catalogues du ciel comportent donc des "dimensions" supplémentaires ; s'ils indiquent par exemple la vitesse de chaque objet, celle-ci peut être artificiellement considérée comme une quatrième dimension. Seule la visualisation sur ordinateur permet d'apprécier ces dimensions cachées de l'uranométrie.
Un dossier complet sur les représentations du ciel, globes, livres à volvelles et atlas célestes sera proposé sur internet à la fin du mois d'Octobre.

Quelques atlas à feuilleter