Asaph Hall

Chapitre 1 · 1829 – 1842 Le marchand d’horloges

Asaph Hall est né le 15 octobre 1829 à Goshen, dans les collines du nord-ouest du Connecticut, dans une maison qui a disparu depuis. Elle se trouvait sur la route qu’on appelait là-bas Goshen East Street, une plaine presque sans arbres, couverte de prés, qui monte doucement vers l’Ivy Mountain. Le pays est rude, surtout l’hiver : rien n’y arrête le vent. C’est l’aîné de six enfants, deux garçons et quatre filles.

Trois Asaph

Il est le troisième à porter ce prénom. Son grand-père, le premier Asaph Hall, avait été l’un des notables de Goshen : officier pendant la guerre d’Indépendance, compagnon d’Ethan Allen à la prise du fort de Ticonderoga, élu vingt-quatre fois à l’assemblée de l’État, membre de la convention qui ratifia la Constitution fédérale, juge de paix. Il était mort vers mars 1800, après une chute de traîneau, en laissant environ mille acres de terre, plusieurs maisons et des scieries.

Son fils unique, le deuxième Asaph, naquit quelques mois après sa mort, le 8 août 1800. Élevé en jeune homme de bonne famille, il fut préparé pour l’université de Yale, mais n’y entra pas. Il se lança dans le commerce, perdit une grande partie de son héritage, puis ouvrit une fabrique d’horloges à Hart Hollow, un hameau de Goshen. Il chargeait ses horloges sur des chariots et partait les vendre vers le sud, jusqu’en Géorgie ; à la fin de la tournée, il vendait aussi les chevaux et le chariot, et rentrait chercher un nouveau chargement. Il avait épousé Hannah Palmer, née à Goshen en 1804.

La traversée de l’étang

L’un des premiers souvenirs qu’Asaph Hall racontera plus tard à son ami l’astronome George William Hill est une baignade. Un jour d’été, son père l’emmène au North Pond, un étang des environs. Il installe l’enfant sur son dos et se met à nager pour traverser. Le petit garçon, qui n’a jamais été dans l’eau, est terrifié. « N’aie pas peur de l’eau, mon fils, lui dit son père ; tiens-toi bien au cou de papa et tu arriveras sain et sauf sur la rive. » Ce qui fut fait.

L’enfant va à l’école du district et apprend tôt les travaux de la ferme, à commencer, sans doute, par mener les vaches au pré. La maison est pleine de livres, plus que chez les voisins : son père est un homme instruit. Asaph lira très jeune les historiens anglais Gibbon et Hume. « Quelle chance pour moi, dira-t-il, que ces livres aient été dans la bibliothèque de mon père. »

Le 6 septembre 1842

Cette enfance aisée s’arrête net quand il a treize ans. Au cours d’une de ses tournées de vente dans le Sud, son père tombe malade. Il meurt à Clinton, en Géorgie, le 6 septembre 1842. Il laisse à sa veuve et à ses six enfants des terres lourdement hypothéquées.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir of Asaph Hall, 1829-1907, National Academy of Sciences, 1908 (naissance, maison, paysage, six enfants, grand-père, père, horloges, souvenir de l’étang avec la phrase du père, école, lecture de Gibbon et Hume, mort du père à Clinton le 6 septembre 1842) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre VIII (famille, Ticonderoga, horloges). Hill précise que ces souvenirs lui ont été racontés par Hall lui-même ou fournis par sa famille.

Chapitre 2 · 1842 – 1854 Le charpentier qui lisait Euclide

Après la mort du père, la famille Hall se bat pour sauver au moins une ferme. Hannah Hall se met à fabriquer du fromage. Dans une lettre écrite en 1906 à son fils Angelo, Asaph Hall se souviendra : « Elle a fait énormément de travail pénible. Une année, nous avons vendu dix mille livres de fromage, toutes faites par elle. » Son ami Hill trouvera le chiffre incroyable et soupçonnera un zéro de trop ; Angelo, lui, le reprend tel quel, en précisant le prix : six cents la livre.

Le sac de la poste

Asaph, l’aîné, aide sa mère de toutes ses forces ; son seul frère, Lyman, a plusieurs années de moins que lui. Pour rapporter un peu d’argent, il porte le sac du courrier sur une tournée de Goshen. Rien n’y fait : on parvient tout juste à payer les intérêts des hypothèques et à vivre. Au bout de trois ans, sa mère renonce et se retire sur une petite ferme qui lui appartient en propre.

À seize ans, Asaph entre en apprentissage chez deux charpentiers, Herrick et Dunbar, pour trois ans. Il est logé, nourri, et reçoit cinq dollars par mois. Il remet à sa mère tout ce qu’il peut économiser. Devenu compagnon, il gagne vingt-deux dollars par mois ; encore mineur, il lui en donne cent. Il construit des maisons dans le Connecticut et jusqu’à Great Barrington, dans le Massachusetts. Un notable de Goshen, le diacre Norton, inventeur des fromages en forme d’ananas, lui fait tailler au ciseau les moules en bois qui leur donnent leur forme. L’hiver, quand on ne bâtit pas, il revient chez sa mère soigner le bétail et chasser l’écureuil gris.

Le toit sans tâtonner

Les charpentiers de son temps taillent les pièces d’un toit à la méthode « coupe et essaie » : on coupe, on présente, et si la solive est gâchée à force de retouches, on en prend une autre. Le jeune Hall est sûr qu’on peut faire juste du premier coup. Sans manuel et sans maître, il résout le problème par la géométrie des projections. Les pièces taillées selon ses indications s’ajustent parfaitement. Ses camarades s’émerveillent. Lui en tire une leçon : il est plus qu’un charpentier. Il songe un moment à devenir architecte.

Il lit à toutes ses heures libres, à la chandelle ou le dimanche. Hill a noté un trait qui le suivra toute sa vie : dès qu’un sujet l’intéresse, il cherche d’abord les noms de tous les grands auteurs qui l’ont traité et les titres de leurs ouvrages, même s’il n’a aucun espoir de jamais les posséder. Il méprisera toujours les manuels scolaires, « bouillie intellectuelle, bonne pour les bébés », et ira toujours aux maîtres. Un hiver, il suit à l’académie de Norfolk des cours d’algèbre et les six premiers livres d’Euclide ; selon son fils, il se découvre meilleur mathématicien que son professeur.

Trois cents dollars

Devenu majeur, il commence à mettre de côté l’argent qui doit lui permettre d’aller à l’université. À un dollar et demi par jour, l’épargne avance à pas de tortue. À l’été 1854, il a environ trois cents dollars. Il a vingt-quatre ans. Il lit alors dans le New York Tribune la description d’un petit établissement de l’État de New York où les frais sont très bas et où chaque étudiant peut payer ses études par le travail manuel. Il décide d’y aller.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir of Asaph Hall, 1908 (fromagerie et lettre de 1906, doute sur le chiffre, frère Lyman, tournée postale, apprentissage à 16 ans pour trois ans, maisons jusqu’à Great Barrington, diacre Norton, chasse aux auteurs et mépris des manuels, Norfolk academy, salaire d’un dollar et demi, 300 dollars à l’été 1854, New York Tribune) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre VIII (prix du fromage, Herrick et Dunbar, salaires, cent dollars donnés à sa mère, chasse, professeur de Norfolk, toit par projection, projet d’architecte).

Chapitre 3 · 1830 – 1852 Lady Angeline

Pour comprendre la découverte des lunes de Mars, il faut connaître une autre personne. Chloe Angeline Stickney est née le jour de la Toussaint, le 1er novembre 1830, à Rodman, dans le comté de Jefferson, au nord de l’État de New York, non loin du lac Ontario. Son fils Angelo, qui écrira sa vie en 1908, raconte qu’elle aimait dire à ses enfants qu’elle était née le jour de tous les saints.

Un père absent

Son père, Theophilus Stickney, est un charpentier, comme Asaph Hall. C’est un homme aimable, qui chante bien. Mais il a perdu sa maison et sa ferme dans un chantier qu’on ne lui a jamais payé, et dans ce pays où les distilleries sont partout, il est devenu ivrogne. Avant que sa fille ait trois ans, il est parti sur les routes. Il meurt le 14 février 1842 dans un hôpital de Rochester, parmi des inconnus. Pour elle, il n’aura été qu’un nom.

La mère, Electa Cook, élève seule ses filles, sous la protection de son propre père, qui habite à un demi-mille. La petite Angeline va à l’école du district dès trois ans. À cinq ans, elle file le lin. À neuf, elle a lu une histoire de l’Église en entier. À huit, elle s’est cassé la jambe en faisant de la luge. Son estomac est fragile ; sa santé le restera toute sa vie. Mais elle aime le dehors, les fraises sauvages, les fleurs des bois, le lac qu’on aperçoit au loin. Et elle a de l’ambition. Elle répète une phrase étrange pour une petite fille de la campagne : « Vous entendrez peut-être parler de moi dans les journaux. »

« Lady Angeline »

En 1843, sa mère se remarie avec un veuf, Milton Woodward, homme violent, père de dix enfants. Pendant quatre ans, Angeline, douze ans, est la principale aide de sa mère dans cette maison bruyante : elle fait le pain, lave les sols, trait les vaches dans la neige. Elle va pourtant à l’école et y brille, au point de battre un jour toute l’école à un concours d’orthographe. Les enfants Woodward, jaloux, se moquent de cette fille travailleuse et ambitieuse en l’appelant « Lady Angeline ». Son fils écrit qu’elle fut à la hauteur de ce titre pour le reste de sa vie.

Le collège de McGrawville

En avril 1852, elle entre au New York Central College, à McGrawville, dans le comté de Cortland. C’est un petit établissement pauvre, d’environ quatre-vingt-dix étudiants, fondé par des abolitionnistes comme Gerrit Smith et soutenu par le journaliste Horace Greeley. On y accepte tout le monde : les femmes comme les hommes, les Noirs comme les Blancs. Angeline Stickney y épouse toutes les causes du lieu. Elle devient suffragiste et adopte le costume « bloomer », la culotte bouffante que portaient alors les militantes des droits des femmes. Elle reçoit des lettres de Susan B. Anthony.

L’argent manque. Elle travaille pour payer sa pension, interrompt ses études pendant un an pour enseigner, revient en septembre 1853. Elle étudie le grec, l’allemand, l’astronomie mathématique, le calcul. Ses notes, dans ce qu’en a conservé son fils, sont toutes parfaites, sauf un trimestre de grec à 98 sur 100. Et elle enseigne déjà les mathématiques à d’autres étudiants. Six semaines avant la fin, épuisée, elle s’effondre ; sa sœur Ruth vient la chercher. Elle revient pourtant obtenir son diplôme de bachelière ès arts en juillet 1855, avec quatre camarades, tous des hommes.

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife: the Biography of Angeline Hall, 1908, chapitres I à VI (naissance du 1er novembre 1830, Rodman, Theophilus Stickney, sa ruine, son alcoolisme et sa mort à Rochester le 14 février 1842, enfance, phrase sur les journaux, remariage de sa mère, surnom de « Lady Angeline », New York Central College, bloomer, Susan B. Anthony, études, notes, effondrement, diplôme de juillet 1855). L’auteur est son fils : un livre d’affection, mais appuyé sur les lettres et les relevés de notes qu’il cite.

Chapitre 4 · 1854 – 1855 L’élève et sa professeure

En 1854, Asaph Hall arrive à McGrawville avec ses trois cents dollars. Selon le récit de son fils, quand la diligence entre dans le bourg, la première personne qu’il aperçoit est une jeune femme en costume « bloomer » : Angeline Stickney. Il a bon caractère ; il en rit sans doute de bon cœur. Il ne se doute pas qu’il épousera cette étudiante moins de deux ans plus tard.

Un collège déroutant

Le collège le déçoit. Son ami Hill, qui raconte l’épisode d’après Hall lui-même, décrit une foule bigarrée attirée par la promesse d’une éducation presque gratuite, où l’on trouve des idéalistes de grande valeur mais aussi, selon lui, des aventuriers persuadés que l’instruction sert à se dispenser de travailler de ses mains. Il n’y a pas de vrais maîtres dans le corps enseignant. Hall décide pourtant de rester et de tirer parti de ce qu’il trouve : la bibliothèque, et surtout du temps libre, bien plus qu’il n’en a jamais eu. Il entretient les bâtiments du collège grâce à son métier de charpentier, apprend un peu de français et de latin, et découvre que la science qui l’attire par-dessus tout, ce sont les mathématiques. Selon son fils, il se distingue dès le début en résolvant un problème qui avait jusque-là résisté aux étudiants comme aux professeurs.

Le complot

Angeline Stickney a deux ans d’avance sur lui dans le cursus. Elle enseigne les mathématiques, et Asaph Hall se retrouve parmi ses élèves, dans un cours de géométrie. Avec d’autres garçons de la classe, il essaie de la mettre en difficulté en lui posant des questions auxquelles elle ne saura pas répondre. Le complot échoue : elle répond à tout. Hill rapporte l’anecdote avec prudence (« on assure que ») ; le fils du couple la raconte avec plus de gaieté. Des années plus tard, Hall dira d’elle qu’elle était un professeur « bon et soigneux ».

Ils sont très différents. Elle est baptiste fervente, suffragiste, abolitionniste. Lui n’appartient à aucune Église, ne croit pas au vote des femmes et joue aux cartes. Un autre étudiant, très pieux, aime aussi Angeline, mais trop timidement. Asaph Hall, lui, va droit au but.

Ce qu’elle lui dit avant de dire oui

Avant de se fiancer, Angeline raconte à Asaph Hall toute l’histoire de son père et de son alcoolisme. Il passe outre. Peu avant son diplôme, alors qu’elle est malade, elle lui écrit une lettre que son fils a conservée : elle croit que Dieu le lui a envoyé à ce moment-là pour qu’elle ne perde pas courage, et elle lui recommande de ne pas trop travailler et de dormir autant qu’il le faut.

Après le diplôme de juillet 1855, il l’accompagne à Rodman et passe une semaine ou dix jours chez les siens. Il lui achète une bague de fiançailles. Malgré ses principes puritains contre les parures, elle la portera vingt ans, jusqu’au jour où, s’étant gravement brûlé les doigts, elle devra la faire couper ; c’est son mari l’astronome qui sciera l’anneau à la lime.

À la fin de 1855, après un an et demi, Hall quitte McGrawville. Il a épuisé, juge-t-il, ce que le collège peut lui offrir, et il ne voit pas l’utilité d’y rester pour un diplôme. Angeline, elle, part en novembre pour le Wisconsin, où vit sa sœur aînée, dans l’espoir d’y trouver une école où ils pourraient enseigner ensemble.

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres VI, VIII et IX (arrivée de la diligence, problème résolu, cours de géométrie et complot, « good, careful teacher », différences de convictions, autre prétendant, aveu sur son père, lettre d’avant le diplôme, séjour à Rodman, bague, départ de novembre 1855 pour le Wisconsin) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (jugement sur le collège, absence de maîtres, entretien des bâtiments, français et latin, mathématiques, complot rapporté au conditionnel, départ à la fin de 1855 après un an et demi).

Chapitre 5 · 1856 Un lundi matin à Elkhorn

En janvier 1856, Asaph Hall écrit de Goshen à sa fiancée, partie au Wisconsin : « Quand je sens combien tu es meilleure et plus sainte que moi, je pense que je devrais passer par beaucoup d’épreuves avant d’être digne d’être ton compagnon. » Il lui promet qu’ils trouveront « un bon foyer heureux quelque part ». En février, il la rejoint.

« Pauvres en biens de ce monde »

Le 28 février, il écrit à la mère d’Angeline. Il la trouve en meilleure santé ; ils comptent se marier au printemps. « Je crains, ajoute-t-il, de ne pas respecter la vieille règle qui veut qu’un homme bâtisse sa maison avant de prendre femme, et de commencer une vie nouvelle plutôt pauvre en biens de ce monde. Mais nous savons travailler, et nous n’en avons pas honte. »

Ils cherchent ensemble une école au Wisconsin, sans succès. Hall, que son ami Hill décrit comme un grand ennemi de l’indécision, propose alors de se marier et de partir. Ils se marient chez le pasteur d’Angeline, l’Elder Bright, à Elkhorn, un lundi matin, le 31 mars 1856, et prennent la route l’après-midi même. Le 2 avril, elle écrit à sa sœur depuis Ann Arbor, dans le Michigan : « M. Hall est venu ici pour poursuivre ses études. Nous venons de nous installer. »

Angeline est alors si faible que, selon son fils, on lui donnait deux ou trois ans à vivre.

Brünnow

À l’université du Michigan, Hall suit les cours de français de Fasquelle et ceux d’astronomie de Franz Brünnow, un astronome allemand. Il gardera pour lui une grande reconnaissance : c’est Brünnow qui l’a initié au maniement des instruments. Hill écrit que Hall comprenait un instrument trois fois plus vite qu’un élève ordinaire, et que Brünnow, frappé, lui consacra une attention particulière ; au bout de trois mois, Hall connaissait bien les principes de l’observation. Selon son fils, Brünnow voulut même qu’il poursuive ses études gratuitement aussi longtemps qu’il le voudrait.

Mais il faut vivre à deux. Pour obtenir son diplôme, il faudrait rester deux ans de plus, et Hall ne voit pas d’où viendrait l’argent. En juillet 1856, le couple quitte Ann Arbor.

Une image de ces mois reste dans la mémoire de la famille. L’ancien charpentier, grand et fort, prenait sa femme malade sur son dos pour l’emmener à travers champs chercher des fleurs sauvages.

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres IX et X (lettre de Goshen du 17 janvier 1856, lettre à Mrs Woodward du 28 février, mariage chez l’Elder Bright, lettre du 2 avril 1856, santé d’Angeline, offre de Brünnow, promenades à travers champs) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (recherche d’une école, haine de l’indécision, mariage à Elkhorn le 31 mars 1856, Fasquelle et Brünnow, trois mois, départ de juillet faute d’argent).

Chapitre 6 · 1856 – 1857 Quinze milles pour Laplace

Le 6 août 1856, Asaph et Angeline Hall arrivent à Shalersville, dans l’Ohio, où ils ont accepté de tenir ensemble l’école de l’institut local. Leur seule rémunération sera ce que paieront leurs élèves. Ils y restent jusqu’à la fin d’avril 1857.

Une école de campagne

L’école marche bien. Les élèves, dont certains sont eux-mêmes instituteurs, sont appliqués, et les habitants apprécient le jeune couple. Pour les décider à rester un dernier trimestre, ils leur offrent une bourse de soixante dollars. Hall fabrique pour ses cours un prisme, un récipient de verre à trois faces rempli d’eau. Le samedi, il réunit les garçons pour causer avec eux ; l’un de ces garçons de ferme, raconte son fils, en tirera l’élan qui fera de lui un ingénieur.

Angeline écrit à sa sœur Ruth : « Il est vraiment bon, et nous sommes très heureux. C’est un homme vraiment noble et vrai, en plus d’être un savant hors du commun. » Elle a entrepris de le convertir ; avant de quitter l’Ohio, il rejoint les Campbellites, une Église protestante de la région, et se fait baptiser. Son fils note que, bien plus tard, ce sera lui qui la fera évoluer, au point que l’Église unitarienne elle-même lui paraîtra trop étroite.

La Mécanique céleste

Le soir, Hall étudie tard. C’est à Shalersville que se place une anecdote qu’il a racontée lui-même à son ami Hill. Après plusieurs soirées à se battre en vain contre un problème difficile sur le mouvement des corps célestes, il se lève, agacé : « Si seulement je pouvais consulter la Mécanique céleste de Laplace, mes difficultés disparaîtraient en un instant. Ils ont sûrement le livre à la bibliothèque du Western Reserve College, à Hudson. Demain, c’est samedi, il n’y a pas classe : j’y vais. »

Le lendemain, à l’aube, il part à pied pour Hudson, à au moins quinze milles, soit environ vingt-quatre kilomètres. Le bibliothécaire, voyant arriver un homme vêtu de grosse étoffe de laine, les souliers couverts de poussière, le prend pour un vagabond et s’apprête à le mettre à la porte sans cérémonie. Hall, en quelques mots, le persuade que sa pauvreté n’est qu’une affaire d’apparence. On lui apporte le livre ; il recopie tout ce dont il a besoin, puis rentre comme il est venu. Sa bibliothèque à lui, à cette époque, tient dans un coin de sa malle.

« Allons à l’Est »

Il veut devenir astronome, et Shalersville ne l’y mènera pas. Deux portes s’offrent. Brünnow l’invite à revenir à Ann Arbor ; le directeur de l’observatoire de Harvard, William Cranch Bond, l’encourage à venir à Cambridge, près de Boston. En arrivant à Cleveland, ils n’ont toujours pas choisi. C’est le lac Érié qui tranche. Une tempête soulève de grosses vagues ; Angeline a peur de monter à bord du bateau pour Detroit. « Allons à l’Est », dit-elle.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (Shalersville d’août 1856 à fin avril 1857, rémunération, bourse de 60 dollars, anecdote de Hudson racontée par Hall lui-même avec ses paroles, bibliothèque dans la malle, tempête et « Let us go East ») ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres IX, X et XI (arrivée du 6 août 1856, élèves, prisme, causeries du samedi, lettre à Ruth, Campbellites, invitations de Brünnow et de Bond, « Let’s go East »). La conversion en kilomètres est de nous.

Chapitre 7 · 1857 – 1859 Trois dollars par semaine

À Cambridge, Asaph Hall rencontre le directeur de l’observatoire de Harvard, William Cranch Bond, le mathématicien Benjamin Peirce et le doyen de la faculté. Tous l’encouragent. Mais aucun ne peut lui garantir un salaire. Il pourra suivre des cours et recevoir de l’aide sans payer ; pour vivre, il devra compter sur de petits travaux scientifiques au hasard des occasions.

Le tablier du barrage

Avant de s’installer, il veut avoir un peu d’argent en poche. Il retourne donc à la charpenterie, à Thomaston, dans le Connecticut, au tarif le plus élevé de l’époque, un dollar et demi par jour. Un propriétaire de moulin l’engage pour refaire le tablier pourri de son barrage sur la rivière Naugatuck. Le travail fini, Hall se tient au bord supérieur pour admirer son ouvrage ; le bois, trempé par les embruns de la chute, est glissant ; il perd pied, glisse sur toute la largeur du tablier et tombe dans le bassin. Les badauds rient. Le propriétaire lui dit : « Ne faites pas attention à eux : vous avez fait le meilleur tablier de toute la Naugatuck. »

Le 19 mai 1857, il écrit à sa femme une lettre où il pèse le pour et le contre. Il serait plus agréable pour elle, dit-il, qu’il renonce à ses études pour leur gagner une maison. Mais il n’a aucun talent pour faire de l’argent, et à la force de ses bras ils seraient vieux avant d’y arriver. « Il me semble qu’avec deux ans d’études de plus, je pourrais atteindre une position où je gagnerais un salaire convenable. » Il propose qu’elle reste chez sa mère pendant qu’il tente sa chance seul. Angeline insiste pour l’accompagner.

« Vous mourrez de faim »

Fin août 1857, le couple arrive à Cambridge avec cinquante dollars. Le 26 août, Hall s’inscrit à la Lawrence Scientific School. George Phillips Bond, le fils du directeur, lui dit sans détour que s’il fait de l’astronomie, il mourra de faim. Hill, en rapportant le mot, remarque que Bond, lui, faisait de l’astronomie sans mourir de faim. Le père Bond lui offre trois dollars par semaine ; Hall accepte. Au bout de six mois, la paye passe à quatre dollars.

Il cesse vite de suivre les cours de Peirce, trop théoriques à son goût. Il veut lire les grands traités allemands, mais n’a pas le temps d’en apprendre le vocabulaire. Angeline, qui sait l’allemand, devient alors, selon le mot de Hill, un « dictionnaire vivant » : chaque matin, pendant qu’il allume le feu, elle lui apprend trente ou quarante mots nouveaux. Au bout de deux mois environ, il se juge assez équipé. En 1858, il lit déjà la Theoria motus de Gauss.

Un dollar par culmination

Pour arrondir le budget, il prend tous les travaux qui passent. Au début de 1858, il observe des « culminations lunaires », c’est-à-dire les passages de la Lune au méridien, qui servent à calculer les longitudes, pour les ingénieurs de l’armée qui arpentent l’Ouest sous les ordres du colonel Joseph E. Johnston. Il reçoit un dollar par observation ; en mars, il en fait vingt-trois. Angeline le réveille la nuit pour qu’il parte à l’observatoire, « aussi fidèlement qu’un réveille-matin », écrit Hill. Il calcule aussi des almanachs pour les fermiers.

Le couple vit de presque rien. Angeline retourne les vieux vêtements pour les raccommoder encore. Le bibliothécaire de Harvard, John Langdon Sibley, voyant le manteau usé et le visage maigre du jeune homme, s’exclame : « Jeune homme, ne vivez pas de pain et de lait ! » Deux des sœurs de Hall, en visite, trouvent leur frère si pauvre qu’elles conseillent à sa femme de le pousser vers un métier plus rentable. Le conseil n’est pas suivi.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (accueil à Harvard, Thomaston, barrage et parole du propriétaire, lettre du 19 mai, 50 dollars, Lawrence Scientific School le 26 août, Peirce, 3 dollars par semaine, mot de G. P. Bond et remarque de Hill, dictionnaire vivant, culminations lunaires, almanachs, sœurs) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XI (rencontres à Harvard, salaire de Thomaston, lettre du 19 mai 1857 plus complète, 4 dollars après six mois, Gauss en 1858, vêtements, mot de Sibley). Le prénom de Sibley relève de l’histoire générale de Harvard.

Chapitre 8 · 1858 – 1862 Le cottage de la colline

« Encore une nouvelle comète la nuit dernière, écrit Angeline Hall le 4 mai 1858. M. Hall vient d’en finir le calcul des éléments. » Les « éléments » d’une comète, ce sont les quelques nombres qui décrivent son orbite autour du Soleil ; il faut des heures de calcul pour les tirer de trois ou quatre positions mesurées dans le ciel. Ceux-là paraissent dans l’Astronomical Journal. Son rédacteur, Benjamin Apthorp Gould, devient l’ami du jeune calculateur.

Le combat est gagné

En moins d’un an, Hall s’est fait respecter à l’observatoire. Son fils écrit qu’il résolvait des problèmes devant lesquels George Bond lui-même avait calé. Au début de 1859, après la mort de William Cranch Bond, son salaire passe à quatre cents dollars par an. « Il avait gagné le combat », écrit son fils. Le 4 février, Angeline confie à sa sœur que son mari devient « un grand savant ».

Les lettres d’Angeline jalonnent ces années. Le 16 décembre 1860 : « M. Hall est debout presque toutes les nuits cet hiver à observer des zones », c’est-à-dire à relever, bande de ciel après bande de ciel, la position des étoiles. Le 18 juillet 1861 : « Big Asaph » calcule des orbites ; c’est la sixième depuis mars, dit-elle, sans compter deux almanachs et un long article pour le Mathematical Monthly. « Big Asaph », parce qu’il y a désormais un petit Asaph dans la maison.

Le cottage Bond

Au printemps de 1859, les Hall s’installent dans la petite maison de la famille Bond, au sommet de la colline de l’observatoire. Ils y resteront trois ans. Derrière la maison, un potager aide à joindre les deux bouts ; on y fait pousser du maïs doux. C’est là que naît leur premier fils, Asaph, le 6 octobre 1859. La colline est un lieu de travail : Hall y participe aux observations de comètes et de petites planètes, à la révision des catalogues d’étoiles de Harvard, aux passages des étoiles d’horloge au cercle méridien. En 1858, il a observé la grande comète de Donati.

Une nuit à Boston

Ce sont aussi les années qui précèdent la guerre de Sécession. Le couple va écouter à Boston les grands orateurs abolitionnistes. Un soir, après l’élection de Lincoln, Wendell Phillips parle en faveur de la séparation d’avec les États esclavagistes. La foule s’échauffe et menace de s’en prendre à lui. Il faut former une escorte pour le raccompagner chez lui. Hall, qui mesure six pieds et croit au franc-jeu, en fait partie. Il racontera plus tard le calme apparent de Phillips et son salut courtois sur le pas de sa porte.

Partir

À l’été 1862, le salaire de Hall a encore augmenté, mais la guerre a fait monter tous les prix. Le Congrès vient de créer quatre postes d’aides à l’Observatoire naval des États-Unis, à Washington. Hall, à regret, se présente à l’examen. Il est reçu. Les Bond, qui ne veulent pas le perdre, lui offrent huit cents dollars en or s’il reste ; le poste de Washington en offre mille, en papier-monnaie. Il part. Grâce aux économies de sa femme, ils ont trois cents dollars à la banque.

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres XI, XII et XIII (lettre du 4 mai 1858, B. A. Gould, problèmes résolus, salaire de 400 dollars après la mort de Bond père, « he had won the fight », lettre du 4 février 1859, cottage Bond du printemps 1859 à 1862, potager, naissance d’Asaph le 6 octobre 1859, Wendell Phillips, offre des Bond, salaires, 300 dollars à la banque) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (lettres du 16 décembre 1860 et du 18 juillet 1861, « Big Asaph », hausse de 1862, quatre postes, examen ; dans la bibliographie, travaux à Harvard de 1857 à 1862 et comète de Donati). Le sens des « éléments » d’une orbite relève de l’astronomie générale.

Chapitre 9 · 1862 – 1863 Observer Mars, servir Mars

Le 6 août 1862, Asaph Hall arrive à Washington pour y rester. La ville est en pleine guerre. Trois semaines plus tard, la seconde bataille de Bull Run se livre à quelques dizaines de kilomètres. Depuis l’Observatoire naval, il entend le grondement du canon et le crépitement de la fusillade.

« Ne dis pas au petit A. que je vais être tué »

Angeline est restée dans le Nord avec leur fils. Le 4 septembre, elle lui écrit, inquiète : s’il y a du danger, elle préfère le partager. Le petit garçon a pleuré la veille au soir, les bras autour de son cou : il ne veut pas que papa soit tué. Le 6 septembre, Hall répond : « Il ne faut pas t’inquiéter pour moi. Je continue mon travail. Nous observons maintenant la planète Mars le matin, et je travaille une nuit sur deux. Ne dis pas au petit A. que je vais être tué. Ne t’attends à rien de tel. »

« Observer Mars une nuit sur deux, et servir Mars le reste du temps », écrira son fils : le reste du temps, il cherche ses amis blessés. Son camarade de chambre de McGrawville, le capitaine Oscar Fox, a une balle dans la poitrine, logée près du poumon. Les demi-frères d’Angeline, Constant et Jasper Woodward, sont blessés ; Hall les retrouve. Jasper, laissé dans une église de pierre humide, prend froid et meurt.

La maison des blessés

Après la bataille d’Antietam, Angeline rejoint son mari, de peur que Washington ne soit coupée du Nord. Les Hall partagent une maison à Georgetown avec la famille d’un autre ancien de McGrawville, le colonel A. J. Warner, qu’on leur ramène la hanche traversée par une balle. Le petit Asaph et le fils du colonel attrapent la diphtérie ; Asaph survit grâce aux soins de sa mère, l’autre enfant meurt. Hall, épuisé par le climat et par les soins aux blessés, a la jaunisse ; il reste six semaines à la maison et mettra deux ans à se remettre complètement. Il écrit, en plaisantant, à son ami Hill de venir prendre sa place.

En janvier 1863, la maisonnée déménage dans une rue de Washington. Une troisième opération extrait enfin la balle du colonel Warner. En mars, la variole entre dans la maison ; Hall envoie sa femme et son fils à Cambridge. Il reste seul tout l’été.

La lettre au capitaine Gillis

Au printemps de 1863, un professeur de mathématiques de la Marine, Hesse, démissionne. Le poste est enviable : c’est un grade permanent dans le corps des astronomes de la Marine. Les amis de Hall voudraient qu’il l’obtienne. Lui pense que la place doit chercher l’homme, et non l’inverse : il ne fera rien. Angeline n’est pas d’accord. Le 17 avril 1863, de Cambridge, elle écrit au directeur de l’Observatoire, le capitaine James Gillis :

« S’il s’agit de compétence, je serais plus que disposée à ce que lui et tous les autres candidats passent un examen complet et impartial. Je sais que je serais fière du résultat. Si, au contraire, la question est de savoir qui a le plus d’amis influents pour le pousser, qu’il soit qualifié ou non, je crains, hélas, qu’il n’échoue. Il ne compte que sur son mérite. M. Hall m’écrit qu’il ne fera qu’attendre. Je n’ai pas pu supporter que son nom ne soit pas au moins proposé. »

Le 3 mai, Hall écrit à sa femme : « Hier après-midi, le capitaine Gillis m’a dit de te dire que la meilleure réponse qu’il pouvait faire à ta lettre, c’est que désormais tu pourras m’adresser tes lettres au nom du professeur A. Hall. Tu as écrit au capitaine Gillis, toi ? Qu’est-ce que tu lui as écrit ? » Il est nommé professeur de mathématiques de la Marine des États-Unis, un poste qu’il gardera jusqu’à sa retraite. Cet été-là, il lui écrit encore : « Il m’a fallu longtemps pour découvrir quelle bonne épouse j’ai. »

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XIII (lettres du 4 et du 6 septembre 1862, Oscar Fox, Constant et Jasper Woodward, Antietam, colonel Warner, diphtérie, jaunisse, déménagement de janvier 1863, variole, lettre à Gillis du 17 avril 1863, réponse du 3 mai, phrase de l’été 1863) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (arrivée du 6 août, Bull Run entendu de l’Observatoire, lettre du 6 septembre, blessés soignés, demande plaisante à Hill, variole et départ de la famille en mars 1863, démission de Hesse, refus de Hall de solliciter, lettre du 3 mai). Le prénom du capitaine Gillis relève de l’histoire générale de l’Observatoire naval.

Chapitre 10 · 1863 – 1872 Le président à la trappe

Un soir, le président Abraham Lincoln et son secrétaire à la Guerre, Edwin Stanton, viennent à l’Observatoire naval. Asaph Hall leur montre quelques objets dans la lunette équatoriale. Quelques nuits plus tard, Hall est seul dans la tour d’observation quand il entend frapper à la trappe du plancher.

La Lune à l’envers

Il termine tranquillement son observation, puis va soulever la trappe. Par l’ouverture apparaît la tête du grand président. Lincoln est venu seul, à travers les rues obscures, pour demander pourquoi la Lune lui était apparue à l’envers dans la lunette. Les instruments d’arpenteur dont il s’était servi autrefois montrent les objets à l’endroit. Une fois sa curiosité satisfaite, il reste à parler d’astronomie. Le récit est rapporté à la fois par Hill et par le fils de Hall. Celui-ci note un contraste : à l’observatoire de Harvard, lors d’une visite du prince de Galles, le jeune assistant s’était senti moins que rien ; à Washington, le président de la guerre, qui avait signé sa commission dans la Marine, lui parlait d’égal à égal.

« Gardez votre calme »

Le 12 juillet 1864, on entend le canon au nord de la ville : l’armée confédérée du général Jubal Early menace Washington. Hall part travailler comme d’habitude, mais ne rentre pas. Angeline, enceinte, prend le petit Asaph et part à sa recherche. À l’Observatoire, elle trouve un mot sur sa table : « Je pars pour Fort Lincoln. Je ne sais pas combien de temps je resterai. Je suis sous les ordres de l’amiral Goldsborough. Nous partons tous. Garde ton calme, et prends bien soin du petit A. »

Avec les autres employés de l’Observatoire, Hall commande un groupe d’ouvriers de l’arsenal de la Marine qui tiennent une tranchée près de Fort Lincoln. Beaucoup sont étrangers ; certains ne savent pas charger un fusil. Si les Confédérés avaient chargé, note son fils, ils auraient été massacrés. Mais au bout d’un jour ou deux, des troupes de l’Union arrivent et repoussent Early. Le 28 septembre 1864 naît le deuxième fils du couple, Samuel.

L’aiguille du capitaine Fox

Le capitaine Oscar Fox, l’ami de McGrawville blessé à Bull Run, devenu ensuite employé du gouvernement, prendra un temps pension chez les Hall. Un document original de ces années est resté dans l’histoire des mathématiques. Le 5 juin 1872, Hall publie dans le Messenger of Mathematics un court article sur « une détermination expérimentale de π ». Il y rapporte une expérience qu’il avait persuadé Fox de faire pendant sa convalescence : jeter au hasard, des centaines de fois, un fin fil d’acier sur une planche de bois rayée de lignes parallèles également espacées, et compter combien de fois le fil coupe une ligne. Un calcul simple, connu depuis le naturaliste Buffon au XVIIIe siècle, permet d’en tirer une valeur approchée du nombre π.

Selon Wikipédia, c’est l’un des tout premiers usages documentés de l’échantillonnage aléatoire dans une recherche scientifique : une méthode que l’on appellera, pendant la Seconde Guerre mondiale, la méthode de Monte-Carlo, aujourd’hui employée partout dans le calcul scientifique, y compris pour préparer les missions spatiales.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (visite de Lincoln et Stanton, retour de Lincoln seul, Lune inversée, 12 juillet 1864, billet, tranchée près de Fort Lincoln, arrivée du 6e corps) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XIII (récit de la trappe, instruments d’arpenteur, prince de Galles, commission signée par Lincoln, Angeline enceinte, billet complet, risques de la tranchée, naissance de Samuel le 28 septembre 1864, Fox pensionnaire) ; article « Asaph Hall » de Wikipédia en anglais (article du 5 juin 1872, expérience de Fox, méthode de Monte-Carlo ; source tertiaire). La dernière phrase sur les usages actuels de la méthode de Monte-Carlo relève de la culture scientifique générale.

Chapitre 11 · 1863 – 1875 De la Sibérie à Vladivostok

La guerre finie, Asaph Hall devient l’un des astronomes les plus solides de l’Observatoire naval. Les sujets qu’il aborde dans ces années disent déjà ce qui le caractérise : il va aux problèmes difficiles, il mesure avec un soin extrême, et il se méfie des conclusions trop rapides.

Mars et la distance du Soleil

Son premier travail important porte justement sur Mars. En 1863, il utilise les positions de la planète mesurées pendant l’opposition de 1862 à Washington, à Uppsala en Suède et à Santiago du Chili pour en tirer la « parallaxe solaire », c’est-à-dire, au fond, la distance de la Terre au Soleil. Il trouve 8,84 secondes d’arc. Il montre aussi qu’il vaut mieux mesurer la planète avec deux fils du micromètre qui découpent de petits morceaux égaux de son disque qu’avec un seul fil posé contre son bord. Hill, son ami, juge le résultat peu précis, faute d’une méthode commune aux trois observatoires ; mais la question de méthode restera.

De 1864 à 1870, il dresse le catalogue de cent cinquante et une étoiles de l’amas de la Crèche, dans la constellation du Cancer. Le 2 mai 1868, il observe une rareté : l’occultation de l’étoile Aldébaran par la Lune en plein jour, alors que la Lune elle-même est invisible, à huit degrés seulement du Soleil. Il montre que les comètes de Faye et de Winnecke ne prouvent pas l’existence d’un « milieu résistant » dans l’espace, que l’astronome Encke croyait établie, en rappelant une règle de logique : qu’une cause explique les faits ne suffit pas, il faut montrer qu’aucune autre ne les explique.

Les expéditions

La Marine l’envoie au bout du monde. En 1869, il part observer l’éclipse totale de Soleil du 7 août à Plover Bay, sur la côte est de la Sibérie, au détroit de Béring. Les nuages et un équipement insuffisant gâchent l’observation. Il en tire une leçon qu’il écrit dans son rapport : il regrette sincèrement de n’avoir eu aucun moyen de faire des photographies, et espère que leur mésaventure servira d’avertissement aux expéditions futures. L’année suivante, il observe l’éclipse du 22 décembre 1870 à Syracuse, en Sicile.

En 1874, il dirige l’expédition américaine envoyée à Vladivostok, sur la côte russe du Pacifique, pour observer le passage de Vénus devant le Soleil du 8 décembre, un phénomène rare qui doit permettre de mesurer la distance du Soleil. Le voyage dure deux mois. Sur place, le vent est si violent qu’il faut amarrer le toit de l’abri de la lunette à des poteaux avec des cordes, ce qui rend l’instrument presque inutilisable. Hall écrit, non sans ironie, qu’il avait eu une telle expérience de la construction à Vladivostok qu’il répugnait à entreprendre quoi que ce soit de plus. Le jour du passage, une brume gâche les premières mesures ; treize photographies seulement, pense-t-il, pourront être mesurées.

La maison de Gay Street

En novembre 1867, la famille achète une maison au 18 Gay Street, à Georgetown. Ce sera son foyer pendant vingt-cinq ans. Angelo y naît le 16 septembre 1868, Percival le 16 septembre 1872 : quatre fils en tout. Angeline les instruit elle-même jusqu’à l’âge du collège, et tous les quatre finiront diplômés de Harvard. Un jeune homme du Missouri, Henry Pritchett, fils d’un astronome que Hall avait aidé dans ses études, entre aussi dans la famille comme un cinquième fils ; il deviendra plus tard président du MIT.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (parallaxe solaire de 1863 et jugement de Hill, méthode des deux fils, Praesepe 1864-1870 et 151 étoiles, Aldébaran le 2 mai 1868, milieu résistant et règle de logique, Plover Bay et citation du rapport, Syracuse, Vladivostok et citations du rapport) ; Lord Lindsay, discours de la médaille d’or de la RAS, 1879 (valeurs de la parallaxe, Aldébaran à 8° du Soleil, comètes de Faye et de Winnecke) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres XI, XIV et XV (Gay Street en novembre 1867, naissances d’Angelo et de Percival, instruction des fils, Harvard, Henry S. Pritchett). Le rôle des passages de Vénus dans la mesure de la distance du Soleil et la présidence du MIT par H. S. Pritchett (citée par Angelo Hall) relèvent de l’histoire générale.

Chapitre 12 · 1875 – 1876 La plus grande lunette du monde

En mai 1875, Asaph Hall reçoit la charge du nouveau réfracteur de l’Observatoire naval, construit par la maison Alvan Clark and Sons, de Cambridgeport, dans le Massachusetts. Son objectif mesure vingt-six pouces, soit soixante-six centimètres. C’est alors la plus grande lunette astronomique du monde. Hall la gardera jusqu’à sa retraite.

George Anderson

Pour manœuvrer la coupole et l’horloge qui fait tourner l’instrument avec le ciel, il a un aide, George Anderson. Ancien soldat de la guerre de Sécession, Anderson a obtenu à ce titre un poste de manœuvre à l’Observatoire. Il est très efficace. Hill raconte que Hall laissait de côté toute cérémonie avec lui : deux frères n’auraient pas été plus proches. Hall l’appelait à l’oculaire : « Eh bien, George, qu’est-ce que tu vois ? » George décrivait. « Et c’est placé comment ? » George décrivait de nouveau, à sa manière simple. « Bon, je crois qu’on peut écrire dans le cahier d’observation que nous l’avons vu tous les deux. »

Ce rituel n’est pas une politesse. Hall a, selon Hill, une crainte salutaire des « subjectivités », ces objets que l’observateur croit voir parce qu’il s’attend à les voir. Il sait que le grand William Herschel avait annoncé quatre satellites d’Uranus qui n’existaient pas, et qu’à Poulkovo on avait longtemps observé un compagnon imaginaire de l’étoile Procyon. Il est décidé à éviter ce genre d’erreur. Faire confirmer par un second œil, même celui d’un aide sans formation, c’est une garde.

La tache blanche de Saturne

Le 7 décembre 1876, Hall remarque une tache blanche brillante près de l’équateur de Saturne. Dès le lendemain, il écrit à des astronomes de tout le pays pour leur demander de l’observer aussi. La tache reste visible jusqu’au 2 janvier 1877. Hall s’en sert comme d’un repère : en la suivant pendant une soixantaine de tours, il mesure la durée de rotation de la planète, environ dix heures et quatorze minutes. Personne ne l’avait vérifiée depuis William Herschel en 1794, et les manuels avaient fini par répéter des valeurs erronées ; l’un d’eux donnait même, par une étrange confusion, la durée de rotation de Jupiter.

À la fin de 1876, Hall a quarante-sept ans. Il est un astronome respecté, un calculateur hors pair, un observateur scrupuleux. Il dispose du plus puissant instrument de la Terre. Et l’été suivant, Mars va passer tout près.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (charge du réfracteur Clark en mai 1875, George Anderson et dialogue à l’oculaire, crainte des « subjectivités », satellites d’Uranus de Herschel, compagnon de Procyon, tache de Saturne du 7 décembre 1876 au 2 janvier 1877) ; Lord Lindsay, discours de la médaille d’or de la RAS, 1879 (lettres envoyées le lendemain, durée de 10 h 14 min 23,8 s, erreurs des manuels et confusion avec Jupiter) ; nécrologie de Hall, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1908 (Herschel en 1794, soixante rotations, 10 h 14 min 24 s) ; H. S. Pritchett, Science, 13 décembre 1907, et article « Asaph Hall » de Wikipédia en anglais (26 pouces, plus grande lunette du monde).

Chapitre 13 · Printemps 1877 « Mars n’a pas de lune »

En 1877, les manuels d’astronomie l’affirment tranquillement : « Mars n’a pas de lune. » Des observateurs de renom l’ont cherchée longtemps, sans succès, et quand on cherche longtemps une chose sans la trouver, remarque Hill, on se croit autorisé à dire qu’elle n’existe pas. Au printemps, pourtant, Asaph Hall se met à y penser.

Deux lunes dans les livres

L’idée que Mars ait deux lunes est plus ancienne que leur découverte. Au début du XVIIe siècle, quand Galilée annonça par une anagramme latine une découverte sur Saturne, Johannes Kepler crut y lire un salut aux « jumeaux furieux, fils de Mars ». En 1726, dans les Voyages de Gulliver, Jonathan Swift prête aux astronomes de l’île volante de Laputa la découverte de deux satellites de Mars, à trois et cinq diamètres de la planète, qui en font le tour en dix heures et en vingt et une heures et demie. Voltaire, en 1752, en parle aussi dans Micromégas. Selon Wikipédia, la plupart des astronomes pensent que Swift raisonnait simplement par analogie : Vénus et Mercure n’ont pas de lune, la Terre en a une, Jupiter quatre connues alors ; Mars, entre les deux, devait en avoir deux, petites et proches, puisqu’on ne les voyait pas.

Ceux qui avaient cherché

Les astronomes, eux, avaient cherché pour de bon. En 1830, l’Allemand Mädler avait fouillé les abords de Mars avec une lunette de trois pouces et demi et conclu que, s’il existait un satellite, il ne pouvait dépasser une trentaine de kilomètres. En 1864, l’astronome Heinrich d’Arrest avait cherché à son tour, sans plus de succès. Il avait calculé qu’il était inutile de chercher trop loin : à plus de soixante-dix minutes d’arc de la planète, un satellite mettrait plus de temps à faire le tour de Mars que Mars à faire le tour du Soleil. Et dans une note d’un livre d’astronomie paru à Copenhague en 1867, probablement inspirée par d’Arrest, on lisait une remarque juste : si l’on n’a pas trouvé de satellite à Mars, c’est peut-être parce qu’il est très près de la planète et noyé dans son éclat.

La décision

Hall a écrit lui-même, dans l’introduction de son grand mémoire sur les satellites de Mars, comment l’idée lui vint : « Au printemps de 1877, l’opposition favorable de la planète Mars qui approchait attira mon attention, et l’idée me vint de faire une recherche soigneuse d’un satellite de cette planète avec notre grande lunette de Clark. » Mais il avait aussitôt mesuré la difficulté : « Un examen de la littérature sur la planète montra cependant une telle masse d’observations de toutes sortes, faites par les astronomes les plus expérimentés et les plus habiles, que la chance de trouver un satellite parut très faible, de sorte que j’aurais pu abandonner la recherche sans les encouragements de ma femme. »

La phrase, rare chez un savant de ce temps, est restée célèbre. Le président de la Société royale d’astronomie de Londres la reprendra en 1879, en remettant à Hall sa médaille d’or : découragé par les échecs d’observateurs éminents, et par la faible hauteur de Mars dans le ciel, qui semblait promettre de meilleurs résultats aux observatoires de l’hémisphère sud, Hall avait pensé qu’il restait un mince espoir, en se rappelant la puissance de sa lunette, et « encouragé par sa femme ».

Hall n’en dit à personne à l’Observatoire. Il a ses raisons. Si on ne trouve rien, pense-t-il, on n’aura pas perdu son temps pour autant : un résultat négatif vaut parfois un résultat positif. Mais il préfère ne rien annoncer avant d’être sûr.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (« Mars has no moon », raisonnement sur les recherches infructueuses, valeur d’un résultat négatif) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XV (citation de l’introduction des Observations and Orbits of the Satellites of Mars, 1878) ; Lord Lindsay, discours de la médaille d’or de la RAS, 1879 (Mädler en 1830, d’Arrest en 1864, note de 1867, découragement, déclinaison basse, « encouraged by his wife ») ; récit de Hall cité par l’article « Moons of Mars » de Wikipédia en anglais (silence gardé à l’Observatoire) ; même article (Kepler, Swift, Voltaire, raisonnement par analogie ; source tertiaire). Mädler parlait de vingt milles : la conversion est de nous.

Chapitre 14 · 10 – 18 août 1877 Le brouillard du Potomac

Au début d’août 1877, Mars se lève dans le ciel de Washington, rouge et éclatant. La planète atteint son point stationnaire le 5 août ; un mois plus tard, elle sera en opposition. Chaque nuit, Angeline Hall prépare un repas nourrissant que son mari emporte à l’Observatoire, puis elle attend des nouvelles. Leur fils Angelo, qui va avoir neuf ans, se souviendra de l’excitation à la maison : il y avait « un grand secret » que la famille partageait.

Les premières nuits

Hall commence par les objets faibles assez loin de la planète. Il s’aperçoit vite que ce ne sont que des étoiles fixes. Le 10 août, il se met à fouiller la région toute proche, dans le halo de lumière qui entoure Mars. Pour ne pas être ébloui, il garde le disque de la planète juste en dehors du champ de l’oculaire et balaie tout autour. Les images sont mauvaises. Il ne trouve rien : on saura plus tard que les satellites étaient à ce moment trop près de la planète pour être vus.

La nuit suivante, il recommence. Il a raconté lui-même la suite : « Je répétai l’examen au début de la nuit du 11 et, de nouveau, ne trouvai rien ; mais en essayant encore quelques heures plus tard, je trouvai un objet faible du côté suivant et un peu au nord de la planète. J’eus tout juste le temps de prendre une mesure de sa position avant que le brouillard de la rivière n’arrête le travail. C’était à deux heures et demie du matin. » Le brouillard monte du Potomac, tout proche. Puis le ciel se couvre pour plusieurs jours.

La nuit d’orage

Le 15 août, le temps paraît meilleur. Hall dort à l’Observatoire. À onze heures du soir, un orage éclate puis le ciel se dégage, et la recherche reprend. Mais l’air est très agité ; Mars est si « flamboyant et instable », écrit-il, qu’on ne peut rien voir de l’objet, qui était alors, on le sait aujourd’hui, trop près de la planète.

Le 16 août, l’objet est retrouvé, toujours du côté suivant de la planète. Les mesures de la nuit, étalées sur deux heures, montrent qu’il se déplace avec Mars. Ce n’est donc pas une étoile. Si c’est un satellite, il est près de son point le plus écarté de la planète. Vers trois heures du matin, en quittant l’Observatoire, Hall en parle pour la première fois à quelqu’un : à son aide, George Anderson, à qui il a montré l’objet. Il lui dit qu’il croit avoir découvert un satellite de Mars, et lui demande de n’en rien dire tant que la chose n’est pas certaine. « Il ne dit rien, raconte Hall ; mais la chose était trop belle pour être gardée, et c’est moi qui la laissai échapper. » Le 17, entre une et deux heures de l’après-midi, pendant qu’il calcule ses mesures, l’astronome Simon Newcomb entre dans son bureau pour y manger son déjeuner. Hall lui montre les mesures qui prouvent que l’objet faible accompagne la planète.

La seconde lune

La nuit du 17 août, Hall attend et guette la lune qu’il connaît. C’est alors qu’il en découvre une seconde, beaucoup plus proche de la planète, à une trentaine de secondes d’arc seulement de son centre. Dans le cahier d’observation, il écrit à la fin : « Jour levant. Les deux objets ci-dessus faibles, mais vus distinctement par George Anderson et moi-même. » Fidèle à sa règle, il a fait confirmer par un second œil.

Les observations du 17 et du 18 lèvent les derniers doutes. Mars a deux lunes. La découverte est annoncée publiquement par le directeur de l’Observatoire, l’amiral John Rodgers.

Une question d’heure

Les sources ne donnent pas exactement la même heure pour la première observation. Hall écrit « deux heures et demie » ; le discours de la Société royale d’astronomie donne 14 h 30 ; le tableau de l’amiral Rodgers, 14 h 40 ; Hill, 14 h 42. Ces heures sont comptées à la manière des astronomes de l’époque, dont la journée commençait à midi : le « 11 août à 14 h 40 » correspond au 12 août vers deux heures quarante du matin, heure de Washington. En temps universel, selon Wikipédia, la découverte de la lune extérieure date du 12 août vers 7 h 48, celle de la lune intérieure du 18 août vers 9 h 14. Wikipédia affirme aussi que Hall aurait déjà aperçu un satellite le 10 août ; Hill et le discours de 1879 disent au contraire qu’il ne trouva rien cette nuit-là.

Sources : récit de Hall cité dans l’article « Moons of Mars » de Wikipédia en anglais (nuits du 11, du 15, du 16 et du 17 août, brouillard, orage, George Anderson, Newcomb ; citations traduites par nous) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (point stationnaire du 5 août, opposition un mois plus tard, notes du cahier, « Planet blazing », mention du 17 août avec George Anderson, annonce par Rodgers) ; Lord Lindsay, discours de la médaille d’or de la RAS, 1879 (étoiles fixes, recherche du 10 août, disque hors du champ, 14 h 30, mouvement du 16, distance d’environ 31″ le 17) ; lettre de l’amiral Rodgers, 21 août 1877, MNRAS 37 (tableau des mesures, deux heures d’observation le 16) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XV (repas, « great secret »). La convention du jour astronomique commençant à midi est expliquée par Wikipédia.

Chapitre 15 · Août 1877 « C’est un canular lunaire »

Le samedi 18 août 1877, l’Observatoire naval télégraphie la nouvelle aux opticiens Alvan Clark and Sons, à Cambridgeport, près de Boston. Ils ont en atelier une autre lunette de vingt-six pouces, commandée par un particulier, Leander McCormick : si le ciel de Washington se couvre, ils pourront confirmer. Le professeur Edward Pickering, à l’observatoire de Harvard, et les Clark eux-mêmes voient les deux objets. Le 19 août, la Smithsonian Institution envoie aux observatoires d’Amérique et d’Europe une dépêche laconique : « Deux satellites de Mars découverts par Hall, à Washington. »

La lettre de l’amiral

Le 21 août, l’amiral Rodgers écrit officiellement au secrétaire à la Marine, Richard W. Thompson. Sa lettre, publiée par la Société royale d’astronomie de Londres, attribue clairement les deux découvertes au professeur Asaph Hall, donne la liste de ses mesures, nuit par nuit, et les premiers éléments des orbites calculés par Simon Newcomb : environ trente heures pour la lune extérieure, sept heures trente-huit minutes pour la lune intérieure. Elle corrige au passage une erreur de la première dépêche, qui plaçait la lune intérieure trop loin de la planète.

La folie des satellites

La nouvelle fait sensation. Hill, de passage à New York au moment où elle paraît, entre chez son libraire. Celui-ci lui met sous le nez le journal du matin, ouvert sur un éditorial : « Qu’est-ce que vous en pensez ? » Hill lit le titre et la première ligne, et répond : « C’est un canular lunaire. » Les informations arrivées de Washington le lendemain le détrompent.

Une fièvre de découvertes de satellites s’empare du public. Un homme de Pennsylvanie, propriétaire d’une petite lunette, écrit à Hall : « J’ai découvert un satellite, et il fait le tour de sa planète en cinq secondes. » Et, ajoute Hill, il fut surprenant de voir combien de lunettes assez modestes réussirent à montrer les satellites une fois qu’on savait où les chercher, « tant il est plus facile de découvrir ce qui a déjà été découvert ».

La part de chacun

Il y eut aussi de l’envie. Le collègue et voisin de Hall, l’astronome John R. Eastman, écrira en 1908 qu’au moment de la découverte, « on tenta de détourner l’honneur » de Hall, sans y parvenir. Il ne précise pas qui. Il rapporte surtout qu’il a discuté du plan de Hall avec lui pendant leurs promenades vers l’Observatoire, et que la découverte fut le résultat d’une recherche méthodique, et non un hasard, comme l’avait écrit un journal de Boston à la mort de Hall. La même année, un astronome d’Amherst College, David Todd, affirmera dans un magazine populaire avoir été le premier à voir la lune intérieure ; Eastman répond qu’à la limite de la vision, aucun astronome ne peut distinguer un satellite d’une petite étoile sans mesures prolongées.

Hill fait une remarque simple : après la découverte, aucun astronome ne vint dire qu’il avait eu, lui aussi, l’intention de chercher. Hall semble avoir été le seul, en 1877, à avoir eu cette idée et à l’avoir menée au bout. Sans lui, écrit Hill, la grande occasion de 1877 serait passée sans que ces corps soient découverts.

Hall, lui, minimise. Il répète à Hill que George Phillips Bond, à Harvard, « aurait dû découvrir ces satellites en 1862 » : sa lunette était assez puissante. Hill lui répond en plaisantant que Bond lui avait gentiment laissé les pépites à ramasser.

Sources : lettre de l’amiral J. Rodgers au secrétaire à la Marine R. W. Thompson, 21 août 1877, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 37 (télégramme du 18 août aux Clark et lunette de McCormick, confirmation par Pickering et les Clark, dépêche du 19 août, éléments de Newcomb, erreur de la dépêche) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (libraire et « moon hoax », folie des satellites, homme de Pennsylvanie, petites lunettes, absence de revendications, jugement de Hill, modestie de Hall et réplique sur les pépites) ; J. R. Eastman, lettre à Science, avril 1908 (tentative de détourner l’honneur, promenades, article du Boston Evening Transcript du 26 novembre 1907, revendication de D. Todd dans le Cosmopolitan). Les prénoms de Leander McCormick et de David Todd relèvent de l’histoire générale.

Chapitre 16 · 1877 – 1879 La lune plus rapide que sa planète

La lune intérieure déroute d’abord son découvreur. « Pendant plusieurs jours, écrit Hall, la lune intérieure fut une énigme. Elle apparaissait de différents côtés de la planète au cours d’une même nuit, et je crus d’abord qu’il y avait deux ou trois lunes intérieures, car il me semblait alors très improbable qu’un satellite fasse le tour de sa planète en moins de temps que la planète n’en met à tourner sur elle-même. »

Un cas unique

Pour en avoir le cœur net, Hall la suit pendant les nuits entières du 20 et du 21 août. Il en est sûr alors : il n’y a qu’une seule lune intérieure, et elle fait le tour de Mars en moins du tiers du temps que Mars met à tourner sur elle-même. C’est, note-t-il, un cas unique dans notre système solaire. Vue du sol martien, cette lune se lève à l’ouest et se couche à l’est.

Mesurer dans l’éblouissement

Mesurer ces lunes est un tour de force. Ce sont des objets très faibles, toujours plongés dans la lumière qui entoure la planète. Hall pose un fil du micromètre au milieu du disque de Mars, à l’œil, et l’autre sur le satellite. Comme on voit rarement les deux à la fois dans le champ, il doit faire glisser l’oculaire d’avant en arrière jusqu’à ce que les deux visées le satisfassent. En 1879, il trouvera une astuce plus commode : un morceau de verre coloré couvrant la moitié du champ, derrière lequel il place la planète.

À la fin de l’opposition, il a fait cinquante-deux observations de la lune extérieure en trente et une nuits, et trente-six de la lune intérieure en vingt-cinq nuits. Trois seulement ne sont pas de lui. Plusieurs observatoires ont aussi mesuré les satellites ; Hall choisit de ne calculer les orbites qu’à partir de ses propres mesures, pour ne pas mélanger les erreurs personnelles propres à chaque observateur.

Ne pas tailler les observations

Un détail de son mémoire frappe le président de la Société royale d’astronomie. Pour la nuit du 17 août, une mesure de la lune extérieure s’écarte plus que les autres du calcul. Hall a vérifié ses comparaisons et ses réductions sans trouver d’erreur. Il pourrait l’écarter ; il la garde. « La méthode qui consiste à rejeter des observations, après comparaison, au moyen de critères fondés sur les écarts et les erreurs probables, me paraît reposer sur une fausse logique, et conduire à la pratique dangereuse de tailler les observations pour obtenir un résultat d’apparence exacte, qui peut en réalité être loin de la vérité. »

Le poids de Mars

Le fruit le plus important de la découverte, pour les astronomes de l’époque, est ailleurs. Connaître la distance et la période d’un satellite permet de calculer la masse de la planète autour de laquelle il tourne. Jusque-là, on estimait la masse de Mars par des moyens indirects, et les valeurs variaient beaucoup. Hall obtient, avec chacune des deux lunes, des valeurs très proches : la masse de Mars vaut environ un trois-millionième de celle du Soleil. Pour Lord Lindsay, c’est la meilleure détermination qui existe.

La Peur et la Terreur

Il faut des noms. Parmi toutes les propositions reçues, Hall retient celles d’un professeur de sciences du collège d’Eton, en Angleterre, Henry Madan. Il les a tirées du chant XV de l’Iliade d’Homère, où le dieu de la guerre, Arès, que les Romains appelaient Mars, appelle à ses côtés Phobos et Deimos, la Peur et la Terreur. Deimos sera la lune extérieure ; Phobos, la lune intérieure.

Les honneurs suivent. En 1878, l’Académie des sciences de Paris lui décerne le prix Lalande. En janvier 1879, la Société royale d’astronomie de Londres l’élit associé et, en février, son président, Lord Lindsay, lui remet la médaille d’or « pour sa découverte et ses observations des satellites de Mars, et sa détermination de leurs orbites ». Il conclut en priant le ministre des États-Unis de transmettre la médaille, en assurant Hall du profond intérêt avec lequel l’Angleterre suit les progrès de « notre science bien-aimée entre les mains de nos cousins du Far West ».

Sources : Lord Lindsay, discours de remise de la médaille d’or, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 39, février 1879 (citation de Hall sur la lune intérieure, nuits des 20 et 21 août, cas unique, méthode de mesure, nombre d’observations, choix de ses seules mesures, citation sur le rejet des observations, masse de Mars et jugement de Lindsay, noms proposés par Madan, intitulé de la médaille, conclusion) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (glissement de l’oculaire, verre coloré de 1879) ; nécrologie, MNRAS 68, 1908 (prix Lalande 1878, élection comme associé le 10 janvier 1879) ; article « Moons of Mars » de Wikipédia en anglais (chant XV de l’Iliade, Madan professeur à Eton, lever à l’ouest ; source tertiaire). La valeur citée de la masse (1/3 093 500 de celle du Soleil) est celle de Hall rapportée par Lindsay.

Chapitre 17 · 1878 – 1891 La planète qui n’existait pas

Le 29 juillet 1878, une éclipse totale de Soleil traverse l’Ouest américain. Asaph Hall l’attend à La Junta, dans le Colorado, une station de la ligne de chemin de fer de Santa Fe. Angeline et leur plus jeune fils, Percival, l’accompagnent. Il n’est pas venu pour la couronne solaire. Il est venu chercher une planète.

Vulcain

Depuis des années, le grand astronome français Le Verrier, celui qui avait trouvé Neptune par le calcul, attribuait les irrégularités du mouvement de Mercure à une planète inconnue, plus proche encore du Soleil, qu’on avait baptisée Vulcain. Une éclipse totale, qui éteint l’éclat du Soleil pendant quelques minutes, est l’occasion rêvée de la voir. Hall s’est préparé avec soin. Avant l’éclipse, il a appris par cœur la disposition des étoiles sur la carte de l’Observatoire, et pendant la totalité, il en garde une copie à quelques pieds devant lui. Dès que l’obscurité tombe, il balaie le ciel au-dessus du Soleil et près de l’écliptique, jusqu’à une dizaine de degrés. « Dans cette partie du ciel, écrit-il, je ne vis rien d’autre que les étoiles portées sur la carte. »

Ce même jour, d’autres astronomes annoncèrent qu’ils avaient découvert des planètes intramercurielles. Hill, en rapportant le récit de Hall, se contente de noter que, dans ces conditions, ses remarques ont un intérêt. Vulcain n’existe pas. Les anomalies de Mercure seront expliquées en 1915 par la relativité générale d’Einstein.

Hall, lui, avait proposé en 1894 une autre piste : en modifiant d’une très petite quantité l’exposant de la loi de la gravitation, on pouvait rendre compte de l’avance inexpliquée du périhélie de Mercure. L’idée, qui n’était pas la bonne explication, fut néanmoins adoptée par Simon Newcomb pour construire ses tables des planètes intérieures.

Le ciel des hautes plaines

À La Junta, Hall est frappé par autre chose : la clarté du ciel nocturne. Il distingue à l’œil nu, sans effort, une étoile de la Petite Ourse qu’il n’a jamais réussi à voir de Washington. La Voie lactée apparaît avec une netteté étonnante. Il écrit qu’il ne peut s’empêcher de penser que ces plaines élevées offrent pour l’astronomie des avantages dont on n’a pas encore tiré parti, et que la question ne sera tranchée que si un astronome expérimenté, avec une bonne lunette, y observe pendant plusieurs années. Seize ans plus tard, Percival Lowell installera son observatoire sur un plateau de l’Arizona.

Les lunes des autres

Responsable de la grande lunette, Hall devient, selon le mot de Hill, l’homme chargé de tous les satellites du système solaire, sauf ceux de la Terre et de Jupiter. Il étudie Hypérion, une lune de Saturne, et découvre en 1884 que son orbite ovale tourne à l’envers d’environ vingt degrés par an. Il calcule les orbites d’Obéron et de Titania autour d’Uranus, celle de la lune de Neptune, et celle de Japet, que Hill tient pour l’un des plus admirables mémoires de la littérature astronomique. Il mesure des centaines d’étoiles doubles, la distance de quelques étoiles proches, et montre que la théorie d’Otto Struve, qui annonçait l’effondrement imminent des anneaux de Saturne sur la planète, était sans fondement. En 1882, il dirige au Texas l’observation d’un second passage de Vénus.

Il revoit aussi ses lunes de Mars à chaque opposition favorable. En 1879, les deux satellites se trouvent remarquablement près des positions prédites par ses calculs.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (éclipse du 29 juillet 1878 à La Junta, recherche de Vulcain et citations du rapport, annonces d’autres astronomes, ciel du Colorado et citation sur les plaines élevées, Hypérion, Obéron et Titania, Neptune, Japet, étoiles doubles, parallaxes, théorie de Struve, passage de Vénus de 1882 au Texas, satellites de Mars en 1879, mémoire de 1894 sur Mercure adopté par Newcomb) ; Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitre XV (Angeline et Percival au Colorado) ; article « Asaph Hall » de Wikipédia en anglais (Hypérion, 20° par an en 1884). Le Verrier, Neptune, la relativité générale (1915) et l’observatoire de Lowell à Flagstaff (1894) relèvent de l’histoire générale ; sur Lowell, voir sa biographie sur ce site.

Chapitre 18 · 1878 – 1892 Gay Street

La maison du 18 Gay Street, à Georgetown, s’est agrandie en 1876 d’un troisième étage et de trois bow-windows. Au salon, au-dessus de la cheminée, une gravure de Lincoln. Dans un coin, la table ronde d’acajou où le professeur joue au whist avec ses fils. Au jardin, un cerisier, un pommier sauvage qui fleurit à profusion, des rosiers : Angeline en a planté un pour chacun de ses fils, un pour son mari, un pour sa belle-mère.

La division du travail

Angelo Hall, qui raconte cette vie, ne cache pas que ses parents se sont disputés. Hall était contre le vote des femmes ; il décourageait sa femme d’écrire des vers, non par mépris de la poésie, mais parce que la poésie moins que parfaite, disait-il, ne vaut pas grand-chose. Elle avait voulu l’aider dans ses calculs ; il calculait beaucoup plus vite qu’elle, et elle réclamait, non sans raison, un salaire d’homme. La querelle la plus grave éclata le jour où des dames de Boston lui proposèrent de lancer le costume « bloomer » dans la ville : il s’y opposa, de peur de ruiner leur avenir, et elle le traita de lâche. Peu après, rentrant un soir, il la trouva devant une lampe enflammée sur le point d’exploser et étouffa le feu sous sa casquette d’observateur. « Tu es courageux ! » dit-elle. Leur fils en conclut que le secret de la maison fut une division du travail : lui à l’astronomie, elle au foyer. Il se demande si le monde y a perdu une poétesse réformatrice.

Angeline ne renonce pas à servir. Pendant des années, elle distribue des secours aux familles noires pauvres de Washington et visite un foyer pour femmes et enfants noirs démunis. Elle fait aussi pour un autre ce qu’elle avait fait pour son mari : quand George William Hill, l’ami de la famille et l’un des plus grands astronomes théoriciens du pays, loge chez eux, elle plaide pour sa nomination au corps des professeurs de la Marine. Cette fois, sans succès.

La retraite

Le 15 octobre 1891, jour de ses soixante-deux ans, Asaph Hall est mis à la retraite, comme le veut le règlement de la Marine. Il termine son travail à l’Observatoire à la fin de l’été 1892, au moment où les instruments déménagent vers le nouveau site, sur les hauteurs de Washington, que la commission dont il faisait partie avait choisi.

Le 3 juillet 1892

Le jour de Noël 1891, Angeline réunit à table son mari et ses quatre fils dans la vieille maison de Georgetown. Elle a déjà été gravement malade en 1881. En 1892, elle assiste à Harvard aux cérémonies de fin d’études de Percival, le plus jeune : ses quatre fils sont désormais diplômés. Elle prépare une nouvelle excursion dans les Adirondacks quand, quelques jours après ce diplôme, elle meurt d’une apoplexie le 3 juillet 1892, chez une amie, à North Andover, dans le Massachusetts. Elle avait soixante et un ans.

Son fils Angelo a terminé sa biographie par un sonnet. Il y imagine sa mère jeune, étudiant à la lueur de sa lampe pendant l’hiver du Nord ; puis il conclut que, comme Orion chassant les étoiles, son mari « trouva les lunes de Mars, et les lui donna ».

Sources : Angelo Hall, An Astronomer’s Wife, 1908, chapitres XII, XIV, XV et épilogue (description de la maison, agrandissement de 1876, rosiers, disputes, bloomer, lampe, division du travail, charité, démarche pour G. W. Hill, Noël 1891, maladie de 1881, fin d’études de Percival, mort le 3 juillet 1892 à North Andover, sonnet final) ; G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (retraite le 15 octobre 1891 à 62 ans, fin du travail à l’été 1892, nouveau site de l’Observatoire). Le texte de Hill tel qu’il est numérisé date la mort de Mme Hall de juillet 1893 : nous suivons son fils et Wikipédia (1892).

Chapitre 19 · 1892 – 1907 Gunstock

Après la mort d’Angeline, Asaph Hall reste encore deux ans à Georgetown. Il va souvent lire à la bibliothèque de l’Observatoire. En 1893, le directeur lui prête la grande lunette pour observer une dernière fois ses lunes de Mars. Mais à l’été 1894, il sent que les liens qui le retiennent à Washington sont bien minces. Il a envie de finir ses jours à la campagne. Il pense à Goshen.

La vieille auberge

Il y achète une petite maison avec un bout de terrain, sur la route de Litchfield à Norfolk, à deux milles environ de l’endroit où il est né. La maison a été bâtie peu avant la guerre d’Indépendance ; elle a servi d’auberge, où s’arrêtaient les diligences d’Albany. Il faut la remettre en état : l’ancien charpentier y passe l’automne et le printemps suivant. En soulevant le plancher, on trouve des pièces de monnaie du Connecticut colonial. L’endroit est très retiré ; la gare la plus proche est à sept milles ; on n’y entend presque jamais le sifflet d’une locomotive. Il baptise la maison « Gunstock », du nom du ruisseau tout proche.

Le professeur de Harvard

En 1896, Harvard l’invite à enseigner la mécanique céleste. Il accepte, mais ne reste à Cambridge que pendant les trimestres ; toutes ses vacances se passent à Gunstock. Son cours s’adresse aux étudiants de licence ; il le bâtit autour de la Theoria motus de Gauss, le livre qu’il lisait en 1858 dans la petite maison de la colline. L’homme qui avait été assistant à trois dollars par semaine à l’observatoire de Harvard en devient professeur, puis membre du conseil de direction. Au bout de cinq ans, à soixante-douze ans, il se retire pour de bon. À l’automne de 1901, il épouse Mary B. Gauthier, qui lui survivra.

Le cadran solaire

À Gunstock, l’astronome ne cesse pas de mesurer. Il aplanit le sommet d’un gros rocher devant sa porte et y boulonne un cadran solaire en fer de sa conception, fondu à Torrington, non sans mal : les fondeurs avaient de la peine à suivre exactement son dessin. La lumière du Soleil passe par un petit trou conique et forme sur le cadran une minuscule étoile lumineuse ; quand elle est coupée en deux par le trait au fond d’une rainure tracée sur la ligne du méridien, il est midi vrai. Hall pense obtenir ainsi l’heure à vingt secondes près. Les voisins, l’ayant appris, viennent chez lui régler leurs montres. Pour connaître la position exacte de sa maison, il fait même une petite triangulation la reliant au sommet de l’Ivy Mountain.

Le refus

Un jour, une délégation de ses concitoyens vient lui demander de représenter Goshen à la convention qui doit réviser la constitution du Connecticut : il est de loin l’homme le plus célèbre de la ville. Mais Hall juge que le mode de représentation de l’époque désavantage les habitants des villes populeuses. « Messieurs, leur répond-il, je crois que vous êtes injustes envers vos concitoyens qui ont le malheur de vivre dans les villes populeuses. Si je vais à la convention, je devrai voter pour la réforme de cet abus. » La délégation repart chercher un autre candidat, se demandant comment un homme peut être aussi chevaleresquement désintéressé.

« Je n’arrive plus à manier la hache »

Vers janvier 1907, il ne peut plus faire les travaux de la maison. Il dit un jour à sa femme : « Je n’arrive plus à manier la hache. Qu’est-ce que j’ai, à ton avis ? » Un médecin découvre une maladie du cœur. Il passe le début du printemps à Annapolis, dans le Maryland, chez son fils Angelo, professeur à l’Académie navale, et l’été à Gunstock. Au début de novembre, on l’emmène à Annapolis pour lui éviter l’hiver de Goshen. Il y meurt trois semaines plus tard, le 22 novembre 1907. Il est enterré à Goshen, dans le cimetière de la famille, le 25 novembre.

Sources : G. W. Hill, Biographical Memoir, 1908 (bibliothèque de l’Observatoire, observations de 1893 prêtées par le directeur, décision de l’été 1894, maison de Goshen, ancienne auberge, monnaies coloniales, isolement, nom de Gunstock, Harvard à partir de 1896 et conditions, Gauss, conseil de direction, retraite à 72 ans, mariage de l’automne 1901 avec Mary B. Gauthier, cadran solaire et précision de 20 secondes, voisins, triangulation, délégation et réponse, janvier 1907 et phrase sur la hache, maladie de cœur, Annapolis, mort le 22 novembre 1907) ; H. S. Pritchett, Science, 13 décembre 1907 (mort chez Angelo Hall à Annapolis, inhumation à Goshen le 25 novembre).

Chapitre 20 · Après 1907 Le cratère Stickney

En 1971, la sonde américaine Mariner 9 se met en orbite autour de Mars et photographie de près, pour la première fois, les deux petites lunes qu’Asaph Hall n’avait jamais vues que comme deux points de lumière noyés dans l’éclat de la planète. En 1973, un comité de l’Union astronomique internationale présidé par l’astronome Carl Sagan donne des noms à leurs reliefs. Le plus grand cratère de Phobos, large de neuf kilomètres, reçoit le nom de Stickney, le nom de jeune fille d’Angeline Hall.

Deux petits mondes

Phobos et Deimos ne ressemblent pas à notre Lune. Ce sont de petits corps de forme irrégulière. Phobos mesure environ vingt-deux kilomètres, Deimos environ treize. Phobos tourne à 9 377 kilomètres du centre de Mars, en sept heures et quarante minutes environ ; Deimos à 23 460 kilomètres, en un peu plus de trente heures. Les chiffres de Hall, en 1878, n’en étaient pas loin. Le cratère Stickney occupe une grande partie de la surface de Phobos ; selon une étude de 2016 citée par Wikipédia, le choc qui l’a creusé a failli briser la petite lune.

Un autre cratère de Phobos porte le nom de Hall. Sur Deimos, deux cratères portent les noms de Swift et de Voltaire, en souvenir des écrivains qui avaient imaginé deux lunes à Mars bien avant leur découverte.

Une lune qui tombe

La particularité qui avait tant dérouté Hall, une lune qui fait le tour de sa planète plus vite que celle-ci ne tourne sur elle-même, a une conséquence. Les marées que Mars exerce sur Phobos la freinent : Phobos se rapproche de Mars d’environ deux centimètres par an. Un jour, elle sera brisée par ces forces et finira en anneau autour de Mars, ou s’écrasera sur la planète. Deimos, elle, s’éloigne lentement.

Vers 1958, cette lente chute avait inspiré à l’astrophysicien soviétique Iossif Chklovski une hypothèse extraordinaire : pour être freinée aussi vite par la très fine atmosphère martienne, Phobos devait être creuse, donc artificielle. Les mesures ultérieures ont montré que le rapprochement avait été surestimé ; les images des sondes Viking, dans les années 1970, ont montré un objet naturel. La densité de Phobos, mesurée depuis, est celle d’un amas de roches poreux.

D’où viennent-elles ?

On ne sait toujours pas avec certitude d’où viennent les lunes de Mars. Selon Wikipédia, deux grandes hypothèses s’affrontent : des astéroïdes capturés par la planète, ou des débris arrachés à Mars par un grand impact, qui se seraient rassemblés en orbite. Les données actuelles sont compatibles avec les deux. Les missions qui rapporteront des échantillons pourraient trancher.

Plusieurs tentatives ont échoué. En 1988, l’Union soviétique lance deux sondes Phobos ; aucune ne réussit à se poser, mais Phobos 2 photographie la lune. En 2011, la sonde russe Phobos-Grunt, qui devait rapporter des échantillons, reste bloquée en orbite terrestre après une défaillance et retombe dans le Pacifique en janvier 2012. L’agence spatiale japonaise a préparé une nouvelle mission, MMX, qui doit se poser sur Phobos, en prélever au moins dix grammes et les rapporter sur Terre ; selon Wikipédia, consulté en octobre 2026, son lancement était prévu en 2026 et son retour en 2029.

Sources : articles « Moons of Mars », « Phobos (moon) », « Deimos (moon) » et « Stickney (crater) » de Wikipédia en anglais, consultés en octobre 2026 (dimensions, distances et périodes, cratère Stickney nommé en 1973 d’après les images de Mariner 9 par un comité présidé par Carl Sagan, étude de 2016, cratère Hall, cratères Swift et Voltaire, rapprochement de 2 cm par an, destin de Phobos, éloignement de Deimos, hypothèse de Chklovski vers 1958 et sa réfutation, Viking, densité, hypothèses sur l’origine, missions Phobos de 1988, Phobos-Grunt, MMX ; source tertiaire). La mise en orbite de Mariner 9 en 1971 relève de l’histoire générale de l’exploration martienne ; voir sur ce site l’histoire de la NASA. Les périodes de Hall en 1878 sont données par la nécrologie de la Société royale d’astronomie (1908).