La palette de couleurs des étoiles est large. Bleu, blanc, jaune et rouge — les nuances sont visibles même à travers l’atmosphère terrestre, qui déforme généralement les contours des corps cosmiques. Mais d’où vient la couleur d’une étoile ?
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L’origine de la couleur des étoiles
Le secret de la couleur bigarrée des étoiles est devenu un outil important pour les astronomes : la couleur des luminaires les a aidés à déterminer la température de la surface des étoiles. Il repose sur un phénomène naturel remarquable : la relation entre l’énergie de la matière et la couleur de la lumière qu’elle émet.
Vous avez sans doute déjà fait vous-même des observations à ce sujet. Le filament des ampoules de faible puissance de 30 watts brille en orange — et lorsque la tension du réseau baisse, le filament devient à peine rouge. Les ampoules plus puissantes brillent en jaune, voire en blanc. Enfin, une électrode de soudage et une lampe à quartz brillent en bleu pendant leur fonctionnement. Cependant, il ne faut jamais les regarder : leur énergie est si importante qu’elle peut facilement endommager la rétine.
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Ainsi, plus l’objet est chaud, plus sa couleur d’éclat se rapproche du bleu, et plus il est froid, plus il se rapproche du rouge foncé. Les étoiles ne font pas exception : le même principe s’applique à elles. L’influence de la composition d’une étoile sur sa couleur est très insignifiante — la température peut cacher certains éléments en les ionisant
Mais c’est l’analyse du spectre de couleur du rayonnement de l’étoile qui permet de connaître sa composition. Les atomes de chaque substance ont une largeur de bande qui leur est propre. Les ondes lumineuses de certaines couleurs les traversent sans encombre alors que d’autres s’y arrêtent. En fait, les scientifiques déterminent les éléments chimiques en fonction des plages de lumière bloquées.
Spectres d’émission de différentes sources lumineuses
Le mécanisme de «coloration» des étoiles
Quel est le contexte physique de ce phénomène ? La température est caractérisée par la vitesse à laquelle les molécules de la matière d’un corps se déplacent — plus la température est élevée, plus elles se déplacent rapidement. Cela influe sur la longueur des ondes lumineuses qui traversent la matière. Un milieu chaud raccourcit les ondes, et un milieu froid, au contraire, les allonge. La couleur visible d’un faisceau lumineux est déterminée par la longueur d’onde de la lumière : les courtes longueurs d’onde sont responsables des teintes bleues, et les grandes longueurs d’onde des teintes rouges. La couleur blanche est obtenue par la superposition de rayons multispectraux.
La couleur d’une étoile joue un rôle dans plusieurs systèmes d’ordonnancement stellaire. À elle seule, elle est le principal critère permettant de déterminer la classe spectrale d’un luminaire. La couleur étant liée à la température, elle est représentée sur l’un des axes du diagramme de Hertzsprung-Russell. Le diagramme peut également être utilisé pour déterminer la luminosité, la masse et l’âge d’une étoile, ce qui en fait une source précieuse et visuelle d’informations sur les étoiles.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023