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Une étoile morte brille en vert, et les astronomes viennent de comprendre pourquoi
On n’avait jamais recensé une étoile verte avant WD J1330+6435. Des astronomes de l’université de Warwick expliquent la teinte de cette naine blanche par des débris rocheux de son ancien système planétaire, tombés dans une atmosphère d’une densité hors norme.
La couleur d’une étoile dépend presque uniquement de sa température. Une étoile froide est orangée, une étoile très chaude d’un bleu pâle. Quand une étoile de la taille du Soleil épuise son combustible, elle laisse derrière elle une naine blanche, et les astronomes pensaient que ces astres morts suivaient eux aussi la règle des couleurs. Mark Hollands, chercheur en astrophysique à l’université de Warwick, a voulu vérifier cette idée avec trois collègues. Leur équipe a converti la lumière de naines blanches réparties dans tout le ciel en couleurs perçues par l’œil humain, et l’une d’elles est ressortie d’un vert chartreuse. Il faut remonter jusqu’aux restes de son ancien système planétaire pour comprendre d’où vient ce vert.
Les chercheurs estiment la température de surface de WD J1330+6435 à environ 4 000 °C, d’après leur étude parue mi-octobre dans la revue RAS Techniques and Instruments. Des fragments rocheux de son système planétaire sont tombés dans son atmosphère et ont apporté avec eux du sodium. C’est lui qui donne sa couleur à l’étoile. Ces débris sont récents à l’échelle astronomique, car les éléments lourds coulent vite sous la surface d’une naine blanche et disparaissent de la vue.
Dans une étoile ordinaire, le sodium absorbe une seule raie orange, très étroite. Les vieux lampadaires au sodium doivent leur teinte à cette raie. Chez les naines blanches les plus froides, la densité de l’atmosphère est d’environ un gramme par centimètre cube, autant que l’eau et des millions de fois plus que celle de la surface visible du Soleil. Dans ce plasma d’hélium très comprimé, le sodium absorbe une grande partie du jaune et de l’orange, et le calcium, lui aussi apporté par les débris, efface une part du violet. Le pic de la lumière émise est alors situé autour de 500 nanomètres, dans le vert.
« Les traces de sodium dans l’atmosphère de cette naine blanche absorbent la partie orange du spectre et laissent derrière elles une lueur verte fantomatique », a expliqué Mark Hollands. « Imaginez-vous sur une planète, en train de lever les yeux vers une étoile verte. On se croirait dans un film de science-fiction », a-t-il ajouté.
Certains titres anglophones ont fait de l’étoile un « zombie cosmique » mangeur de planètes. Selon Nature World News, l’étude montre seulement que des fragments rocheux sont tombés sur l’étoile, sans prouver que des planètes entières ont été englouties d’un seul coup.
Si vous pouviez vous approcher de WD J1330+6435, vous la verriez d’un vert jaunâtre. Aucune naine blanche n’est cependant assez proche de la Terre pour que sa couleur soit visible directement, et l’équipe de Mark Hollands a travaillé à partir des spectres. Dans un spectre, la lumière d’une étoile est décomposée longueur d’onde par longueur d’onde. Les chercheurs ont fait passer chacun de ces relevés dans un modèle standard de la vision humaine des couleurs, puis ont converti le résultat en valeurs affichables sur un écran d’ordinateur.
Personne n’a donc vu l’étoile briller en vert, et elle est bien trop faible pour un télescope d’amateur. Le spectre de WD J1330+6435 est assez bruité et sa teinte exacte pourrait légèrement différer, reconnaissent les chercheurs. Avec plusieurs modèles d’atmosphère, l’équipe obtient malgré tout un vert.
Les chercheurs ont aussi repéré deux naines blanches d’un vert plus pâle. WD J1011+2845, à 48 années-lumière, est d’un rose saumon profond, car la convection a fait remonter à sa surface du carbone issu de son cœur. À l’œil, elle est sans doute l’étoile la plus rouge connue.
L’équipe a ensuite passé en revue les 152 naines blanches situées à moins de 65 années-lumière de la Terre. Cinq seulement ont une teinte vraiment inhabituelle. Deux sont jaunes, tr