L’astrométrie s’attache à définir la position des étoiles et leur distance. Mais son histoire n’a pas été un long fleuve tranquille. En sus de la précision toute relative des télescopes, ou des effets pervers de la réfraction atmosphérique sur l’observation, de nombreux phénomènes inattendus en ont jalonné les étapes :
— le caractère fini de la vitesse de la lumière (démontré en 1676), induisant le phénomène optique de l’aberration (mis en évidence en 1728) ;
— le mouvement de la Terre autour du Soleil, induisant le phénomène géométrique de la parallaxe (qui ne sera finalement observé qu’en 1838) ;
— la luminosité intrinsèque de chaque étoile et sa luminosité mesurée depuis la Terre (dite « luminosité apparente »), directement liée à son éloignement ; à luminosité apparente égale, on peut avoir une étoile brillante et lointaine, ou une étoile peu brillante et proche ;
— enfin, la découverte du mouvement propre des étoiles dans l’Univers, et notamment celui du Soleil, a un impact sur leur position.
Étoiles – puis galaxies – beaucoup plus nombreuses qu’on ne l’imaginait ; luminosité et distance nettement plus variables d’une étoile à l’autre qu’on ne le croyait ; vitesse finie de la lumière et translation de la Terre induisant des artefacts d’observation à corriger, une fois analysés ; mouvement intrinsèque des étoiles et des galaxies : on est loin de la « sphère des fixes » que se représentaient nos Anciens avec Aristote !
En 1609, Galilée eut l’idée géniale de bâtir une lunette à des fins d’observation céleste et, en 1610, donne les premiers éléments expérimentaux venant à l’appui de la théorie héliocentrique de Copernic …