Pourquoi le Soleil est-il jaune ?
Pourquoi le Soleil est-il jaune ?
Il existe différentes couleurs d'étoiles dans l'univers.
Au début du siècle dernier, on put établir une correspondance entre la couleur des étoiles et la température de leur surface.
Le physicien Wien établit une loi disant que la fréquence du rayonnement la plus intensément émise est proportionnelle à la température du corps qui l’émet. La fréquence des radiations lumineuses les plus basses correspondent au rouge, puis à l’orange, au jaune, au vert. Les fréquences les plus élevées correspondent au bleu, au violet. Donc, moins une étoile est chaude, plus elle est rouge. Plus elle est chaude plus elle est bleue.
Depuis la fin du dix-neuvième siècle, on sait faire l’étude spectrale des étoiles. C’est-à-dire qu’en analysant avec finesse la brillance du rayonnement des étoiles pour chaque fréquence (couleur), on est capable d’analyser la présence d’éléments chimiques (atomes, ions, molécules) dans les régions superficielles des étoiles. On put, au début du vingtième siècle, établir une classification des étoiles en fonction des éléments chimiques qu’on détecte à leur surface.
Comme cette classification etait fondée sur l’analyse spectrale, on l’appela la classification spectrale des étoiles. On réalisa que cette classification était cohérente avec le classement par température de la surface et par la couleur.
Conformément à la classification spectrale des étoiles, il existe 7 types d'étoiles, nommés O, B, A, F, G, K et M. Voici quelques caractéristiques associées à chaque type d’étoiles : chimie, température, et quelques propriétés physiques.
-Etoiles de type O : ce sont les étoiles les plus chaudes connues, 35000 degrés en surface, ou plus. Elles sont bleues. Elles sont généralement massives. Chimiquement, on y voit surtout de l’hélium ionisé (auquel il manque un électron) et d’autres éléments plusieurs fois ionisés (il leur manque au moins deux électrons). Les étoiles de type O sont généralement associées à des nuages de poussière et de gaz et la plupart sont des étoiles doubles (mais l’étoile compagnon n’est pas forcément de type O). On trouve ces étoiles près des bras des galaxies spirales. Exemples : d et z dans Orion.
-Etoiles de type B : ce sont des étoiles bleues-blanches, chaudes, 11000 à 28000 degrés en surface. Le spectre révèle la présence d’hélium neutre (avec tous ses électrons), de l’oxygène une fois ionisé, et d’autres éléments qu’on retrouve dans les étoiles O. Ce sont des étoiles dont la masse vaut typiquement 10 fois celle du Soleil.
-Etoiles de type A : on y voit la signature spectrale de l’hydrogène, des métaux, du calcium. Les étoiles Véga dans la Lyre et Sirius (une voisine) dans le Grand Chien sont de type A.
-Etoiles de type F : Elles ont une température de surface de 6000 à 7500 degrés (un peu plus chaudes que le Soleil). On y voit les signatures chimiques de l’hydrogène neutre et du calcium avec une égale intensité, et des métaux. Procyon et Canopus sont des étoiles de type F.
-Etoiles de type G : Etoiles jaunes dont la température de surface est de l’ordre de 5000 à 6000 degrés. La signature du calcium est dominante, on y observe une profusion de signatures révélant la présence de métaux (plusieurs fois ionisés). Capella dans le Cocher est une étoile de type G. Le Soleil est une étoile de type G. Pour cette raison, les étoiles de types G sont parmi les mieux connues !
-Etoiles de type K : Etoiles oranges ou rouges dont la température de surface est de l’ordre de 3600 à 5000 degrés. Leur spectre chimique est semblable à celui des taches solaires : toujours la signature du calcium, quasiment plus aucune signature de l’hydrogène (car dans ces conditions, l’hydrogène n’interagit plus avec la lumière). Les étoiles Arcturus dans le Bouvier et Aldébaran dans le Taureau sont des étoiles de type K.
-Etoiles de type M : étoiles rouges dont la température est inférieure à 3600 degrés. Leur signature chimique témoigne de la présence de molécules, en particulier le monoxyde de titane (TiO). Les étoiles de type M sont les plus répandues dans notre galaxie. Ces étoiles sont le siège d’éruptions violentes (brillantes en rayons X), et soufflent des vents qui contribuent substantiellement à la matière du milieu interstellaire. De nombreuses étoiles de type M sont peu brillantes, mais il en existe aussi de très grandes et très brillantes comme Antarès dans le Scorpion et Bételgeuse dans Orion.