Des astronomes ont découvert la toute première étoile verte. Cette étude révèle que les naines blanches peuvent en réalité présenter une large palette de couleurs.
D’ordinaire, la teinte d’une étoile est déterminée par sa température. Les étoiles froides sont orange, notre Soleil plus chaud est blanc, et les plus brûlantes arborent un bleu pâle. Les chercheurs pensaient que les naines blanches, les résidus laissés par des étoiles comme la nôtre après leur mort, suivaient cette même règle.
Mais de nouvelles recherches indiquent que ces astres peuvent être roses, cyan, jaunes, violets et même verts. Une équipe de scientifiques a identifié le premier exemple de ce dernier cas.
Mark Hollands, de l’Université de Warwick, qui a dirigé ces travaux, explique que la plupart des étoiles se comportent comme des radiateurs parfaits et que leur couleur dépend presque uniquement de leur température. Personne ne s’était vraiment interrogé sur les autres possibilités pour les naines blanches. Il s’avère que ces étoiles extrêmement denses peuvent produire des couleurs auxquelles personne ne s’attendait.
Les naines blanches sont inhabituelles à cause de leur densité phénoménale. Elles sont des millions de fois plus denses que l’enveloppe externe du Soleil. Cette densité permet aux éléments présents d’interagir avec le plasma de l’étoile et d’absorber la lumière sur de nombreuses couleurs. Ces naines blanches ne sont donc pas des radiateurs parfaits. Leur couleur reflète plutôt la composition chimique de la matière qui les entoure.
Aucune naine blanche n’est assez proche pour que nous puissions distinguer sa couleur à l’œil nu. Les chercheurs ont donc dû la calculer. Ils ont utilisé des données sur son spectre, cette « empreinte digitale » obtenue en décomposant la lumière stellaire selon ses différentes longueurs d’onde. Ils ont ensuite intégré ces données dans un modèle qui simule la perception humaine de cette lumière, ce qui leur a permis de déterminer la vraie couleur des étoiles.
L’étude montre que la couleur est dictée par le matériau présent dans l’atmosphère de l’étoile, ce qui les classe en différents groupes. Celles riches en carbone apparaissent roses ou violettes. D’autres, entourées de débris d’anciens systèmes planétaires, sont jaunes. Les plus froides, dont l’atmosphère contient de l’hydrogène et de l’hélium, sont bleues.
La découverte la plus excitante pour les chercheurs est WD J1330+6435. Cette naine blanche, dont la température avoisine 4000 degrés Celsius, a intégré de la matière rocheuse provenant du système planétaire dont elle était autrefois le centre. Cette matière a ajouté du calcium, du lithium et du sodium à son atmosphère, ce qui la fait briller d’un vert chartreuse. C’est la première étoile de cette couleur jamais observée.
Le docteur Hollands précise que les traces de sodium dans l’atmosphère de cette naine blanche absorbent la partie orange du spectre, ce qui laisse une lueur verte fantomatique. Il évoque l’idée de se tenir sur une planète et de regarder une étoile verte, une image qui semble tout droit sortie de la science-fiction.
Les scientifiques ont également identifié ce qu’ils croient être l’étoile la plus rouge jamais vue. WD J1011+2845 est relativement proche, à seulement 48 années-lumière. Du carbone remonte à sa surface et déforme la lumière, de sorte que presque tout le rayonnement est concentré sur des longueurs d’onde spécifiques qui lui donnent une lueur rose saumon profond.
La plupart des naines blanches proches de nous restent blanches. Sur les 151 exemples étudiés, tous situés dans un rayon d’environ 65 années-lumière autour de la Terre, cinq présentaient des couleurs inhabituelles : deux étaient jaunes et trois étaient roses. Les 146 autres étaient en moyenne d’un blanc froid.
Cette observation permet de corriger notre compréhension de leur couleur. Les astronomes pensaient auparavant que les naines blanches étaient généralement bleues, car les exemples de cette couleur sont plus brillants et donc visibles de plus loin.
Ces travaux sont détaillés dans un nouvel article intitulé « Any colour you like: The diverse chromaticities of white dwarfs », publié dans la revue RAS Techniques and Instruments.