LE VERRIER URBAIN JEAN JOSEPH (1811-1877)

La découverte de Neptune

La planète Uranus avait été découverte en 1781 par William Herschel et observée constamment depuis lors. On s'aperçut ensuite que des observations en avaient été faites antérieurement par des astronomes qui l'avait prise pour une étoile fixe, si bien que l'on disposait de données nombreuses, dont certaines remontaient à 1690. Alexis Bouvard, ancien assistant de Laplace, entreprit en 1821 de calculer des tables du mouvement d'Uranus en tenant compte des perturbations par les planètes connues. Mais il lui fut impossible de représenter convenablement les observations. Il décida alors de ne conserver que celles qui avaient été faites après 1781. Bouvard écrivait : « Je laisse au temps le soin de faire connaître si la difficulté tient réellement à l'inexactitude des observations anciennes, ou si elle dépend de quelque action étrangère et inaperçue, qui aurait agi sur la planète. » Cependant, Uranus s'éloignait de plus en plus des positions prévues, l'écart atteignant près de 2 minutes d'angle en 1845.

Depuis 1837, Le Verrier s'intéressait à la mécanique céleste ; il avait présenté à l'Académie des sciences des mémoires remarqués sur la variation séculaire des orbites des planètes, sur le mouvement de Mercure, sur les comètes, etc. Sa réputation était telle que François Arago, alors directeur de l'Observatoire, lui proposa de traiter le problème. Le Verrier supposa l'existence d'une planète inconnue qui provoquerait les écarts jusqu'ici inexplicables entre les positions observées et calculées de la planète Uranus. Il partit d'hypothèses vraisemblables : demi-grand axe de l'orbite obéissant à la relation empirique dite de Titius-Bode, c'est-à-dire double de celui de l'orbite d'Uranus, excentricité et inclinaison nulles, maximum des perturbations observées sur Uranus correspondant à une conjonction des deux planètes avec le Soleil. Il établit alors les équations reliant les variations des éléments de l'orbite d'Uranus aux éléments de l'orbite de la planète inconnue ; à chaque observation correspondait une équation et, en résolvant le système, il obtint les éléments de l'orbite de l'hypothétique planète. Il lui fut alors facile d'en déduire la position géocentrique de la planète à une date quelconque. Le mémoire présenté le 31 août 1846 à l'Académie des sciences par Le Verrier rencontra un certain scepticisme et de vagues observations furent faites mais vite abandonnées. Le Verrier écrivit alors le 18 septembre à Johann Gottfried Galle, astronome à l'Observatoire de Berlin. Galle reçut la lettre le 23 septembre ; le soir même, aidé du jeune astronome Henri d'Arrest qui suggéra de comparer le champ avec une nouvelle carte établie par Carl Bremiker, il trouva la nouvelle planète à 52 minutes d'angle de la position prévue par Le Verrier, à qui il écrivit le 25 septembre la lettre restée fameuse : « Monsieur, la planète dont vous nous avez signalé la position réellement existe... »

Le retentissement de cette découverte fut immense, d'autant plus qu'elle s'accompagna d'une controverse. En effet, on apprit que le jeune astronome anglais John Couch Adams était parvenu au même résultat plus tôt que Le Verrier ; mais l'astronomer royalGeorge Biddell Airy n'avait pas jugé bon de regarder de près le travail que lui soumettait un astronome aussi jeune et n'avait pas fait faire les observations décisives qui auraient permis la découverte de la planète.