Un cercle méridien, également appelé cercle de transit, est un appareil utilisé en astronomie pour mesurer la position d’une étoile lorsqu’elle transite ou traverse le méridien local. Du point de vue de l’observateur, le méridien local est un grand cercle passant par le zénith, un point directement au-dessus, et les pôles célestes nord et sud, qui sont des projections des pôles de la Terre. Le dispositif est monté de manière à permettre des observations uniquement le long du méridien entre l’horizon et le zénith. Développé pour la première fois à la fin du XVIIe siècle, le cercle méridien a joué un rôle essentiel dans l’astrométrie, la mesure des positions et des mouvements des corps astronomiques.
Les instruments sont généralement des télescopes réfracteurs avec des diamètres de lentilles inférieurs à 8 pouces (environ 20 cm). En regardant à travers l’oculaire, le champ de vision peut être divisé par des lignes fines parallèles au méridien. Traditionnellement, ceux-ci étaient utilisés pour mesurer le transit d’une étoile et déduire l’instant auquel elle se trouvait sur le méridien local. Dans un cercle méridien moderne, ces mesures sont effectuées électroniquement et les calculs effectués par un ordinateur.
Les observations avec le cercle méridien mesurent également la déclinaison et l’ascension droite, les deux coordonnées qui définissent un point dans le ciel en utilisant le système de coordonnées équatorial. La déclinaison est la distance d’un objet au nord ou au sud de l’équateur céleste, une projection de l’équateur terrestre, exprimée en degrés. Cette position peut être décrite comme l’équivalent astronomique de la latitude. Les premières cartes des étoiles ont été construites en utilisant le cercle méridien pour mesurer le temps de transit et de déclinaison.
L’ascension droite, également connue sous le nom d’angle horaire, est une mesure de la position vers l’est le long de l’équateur céleste à partir de l’équinoxe de printemps, le point où le soleil le traverse au printemps. La position change avec le temps, donc l’ascension droite doit être enregistrée en référence à l’année où l’observation a été faite. Il peut être mesuré en degrés ou en heures, où 24 heures équivaut à 360 degrés. Lors de la cartographie du ciel, cette mesure de position est l’analogue de la longitude terrestre.
En plus de l’astrométrie, le cercle méridien a des applications pratiques sur Terre. En observant les temps de transit méridiens des étoiles connues, la longitude et l’heure locales peuvent être calculées. De telles observations étaient la méthode la plus précise pour déterminer le temps avant le développement de l’horloge atomique.
Les progrès techniques ont considérablement étendu la précision des cercles méridiens et une grande partie de leur fonction est maintenant automatisée. Une plate-forme spatiale de mesures de type cercle de transit a été réalisée avec le satellite Hipparcos de l’Agence spatiale européenne. Le télescope méridien de Carlsburg dans les îles Canaries est un instrument automatisé moderne qui est utilisé pour affiner les observations antérieures et enregistrer les positions des astéroïdes.