Rotation apparente de la sphère céleste

La rotation de la Terre sur son axe ne se contente pas d'alterner le jour et la nuit. Elle crée aussi une spectaculaire illusion de mouvement qui anime la voûte étoilée. Vu depuis la surface terrestre, le Soleil, la Lune et l'ensemble des étoiles semblent se déplacer de l'est vers l'ouest. En réalité, c'est la Terre qui tourne d'ouest en est, donnant l'impression que le ciel tout entier pivote au-dessus de nos têtes. Chaque astre croise deux fois le méridien céleste au cours d'une journée, atteignant d'abord son point le plus haut, la culmination supérieure, puis son point le plus bas, la culmination inférieure. Ces trajectoires ne sont pas identiques partout sur Terre, car elles dépendent directement de la latitude de l'observateur.

• À l'équateur, les pôles célestes touchent l'horizon. Les étoiles passent environ la moitié de leur parcours au-dessus de l'horizon et se lèvent puis se couchent en suivant des trajectoires perpendiculaires à celui-ci.
  
• Aux pôles, l'équateur céleste se confond avec l'horizon. À ces latitudes extrêmes, les étoiles forment des cercles réguliers dans le ciel sans jamais se lever ni disparaître. Celles appartenant à l'hémisphère opposé restent en revanche invisibles toute l'année.
• Aux latitudes moyennes, la situation est plus variée. Certaines étoiles se lèvent et se couchent chaque jour, tandis que d'autres dessinent de larges arcs au-dessus de l'horizon avant de disparaître.

Parmi les étoiles visibles, certaines occupent une place à part : les étoiles circumpolaires. Situées près du pôle céleste, elles ne plongent jamais sous l'horizon. Elles restent visibles toute la nuit, tournant inlassablement autour du pôle et montrant successivement leur culmination supérieure et leur culmination inférieure. Dans l'hémisphère nord, notamment depuis l'Italie, les constellations circumpolaires les plus célèbres sont la Grande Ourse, la Petite Ourse, Cassiopée, Céphée et le Dragon. Elles demeurent présentes dans le ciel tout au long de l'année, ce qui en fait d'excellents repères pour l'observation nocturne.

À l'opposé, les constellations anticircumpolaires, comme la Croix du Sud, l'Octant, la Dorade ou le Caméléon, sont situées si loin du pôle céleste qu'elles n'apparaissent jamais au-dessus de l'horizon dans l'hémisphère nord. Elles restent hors de vue tout au long de l'année.

Dans l'hémisphère sud, la situation est inverse. Les constellations circumpolaires visibles depuis le nord deviennent anticircumpolaires, et celles invisibles dans l'hémisphère nord deviennent des repères constants du ciel austral. Par exemple, pour un observateur situé aux latitudes moyennes de l'hémisphère sud, la Croix du Sud, l'Octant et la Dorade tournent autour du pôle sud céleste et restent toujours visibles, tandis que la Grande Ourse et la Petite Ourse n'apparaissent jamais. Tout s'explique par la latitude d'observation et par la géométrie de la Terre.