Cartographier le ciel
Plusieurs astronomes débutent une cartographie méthodique du ciel au XVIIe siècle. On peut notamment citer John Flamsteed, le premier directeur de l’Observatoire de Greenwich, et son catalogue d’étoiles (la désignation de Flamsteed est toujours en partie utilisée de nos jours). Il y eut également l’Abbé Lacaille, qui a accumulé de très nombreuses observations, particulièrement dans l’hémisphère sud, nommant 14 constellations australes. En 1751, Lacaille effectue une mesure précise de la distance Terre-Lune (par Parallaxe) avec Jérôme Lalande, lequel publiera également un énorme catalogue de 50 000 étoiles en 1801.
Vers le ciel « profond »
En France, sous le règne de Louis XV, la découverte et le suivi des comètes est un important domaine, toujours lié aux présages potentiel qu’elles portent. Charles Messier, reconnu comme éminent « chasseur de comètes » par le Roi, Observe le ciel avec des instruments d’environ 200mm d’ouverture. Il découvre et recense alors, avec l’aide de Pierre Méchain, des objets « d’aspect diffus du ciel profond », qui ne sont pas des comètes mais peuvent induire les chasseurs en erreur. Il les regroupe sous la forme d’un catalogue publié entre 1774 et 1781.
A cette époque, on ne comprend pas encore la nature des objets que l’on observe. La plupart sont d’ailleurs relativement « flous » à l’oculaire des instruments utilisés. On les regroupes alors sous le terme très générique de « Nébuleuses » alors que ces objets ont une grande variabilité de taille, de distance, et surtout de nature.
En parallèle, William Hershel, et sa soeur Caroline (qui sera la première astronome professionnelle, au sens ou elle sera rétribuée pour son travail scientifique), construisent et vendent leurs propres instruments. Ils observent et recensent de nombreuses étoiles et objets du ciel profond, qu’ils regrouperont dans un « Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars » en 1786.
Ce catalogue sera étendu par la suite par John Herschel, fils de William, pour devenir le « General Catalogue » en 1864, puis il sera profondément étendu et remanié par John Dreyer jusqu’en 1888 pour devenir le « New General Catalogue » que nous connaissons aujourd’hui.
Ainsi, vers la fin du XIXe siècle, l’univers « proche », c’est à dire essentiellement le système solaire et les étoiles visibles, est relativement bien déterminé, mais l’univers « lointain » reste très nébuleux – ce terme étant accolé à tout objet dont on ne comprend pas encore la nature. L’astronomie devient aussi progressivement « populaire », notamment gràce à l’oeuvre de vulgarisateurs comme Camille Flammarion.
Pourtant, la construction de télescopes de plus en plus grands apporte toutefois plus de détails sur ces objets. En 1850, Lord Rosse ayant construit un téléscope de 183cm de diametre (le plus grand du monde jusqu’en 1920) réalise plusieurs dessus dont un de Messier 51 qui révèle clairement la nature spirale de cette nébuleuse. L’observation de Messier 97 confirme une structure sphérique et donnera le nom de « Nébuleuse Planétaire » (terme également proposé par William Herschel qui observa plusieurs objets comparables en taille et en couleur à Uranus tout récemment découverte).
John Dreyer utilisera ce télescope pour la compilation d’une partie du catalogue NGC.
le XXe siècle portera notre vision au delà de la Voie Lactée pour comprendre enfin la nature de l’Univers.