Les noyaux stellaires appelés naines blanches se présentent dans une gamme étonnante de couleurs, y compris ce que les scientifiques disent être la première étoile verte connue et l’étoile la plus rouge jamais trouvée, révèlent de nouvelles recherches.
Une étoile naine blanche est le noyau dense et refroidissant qui reste après qu’une étoile de masse faible à moyenne manque de carburant. La nouvelle étude, publiée jeudi 15 octobre dans la revue Techniques et instruments RASmontre que les naines blanches ont bien plus de couleurs que leur nom ne l’indique.
Les étoiles naines blanches tirent leur surnom du fait que les premiers exemples connus brillaient en blanc ou en bleu pâle. La nouvelle étude suggère cependant que les naines « blanches » émettent également des couleurs de lumière visible comme le rose, le vert, le cyan, le violet et le jaune.
« La plupart des étoiles, y compris la plupart des naines blanches, se comportent comme des » radiateurs parfaits « , de sorte que leur couleur est presque entièrement déterminée par la température. Mais personne n’avait vraiment étudié ce qui pourrait être possible pour les naines blanches. » Marc Hollandsastronome de l’Université de Warwick au Royaume-Uni et premier auteur de l’étude, a déclaré dans une déclaration. « Il s’avère que ces étoiles incroyablement denses peuvent produire des couleurs auxquelles personne ne s’attendait, et certaines d’entre elles m’ont vraiment surpris. »
La variété des couleurs est possible grâce à la densité des naines blanches par rapport aux étoiles de la séquence principale, suggère l’étude. Les naines blanches plus froides ont une densité d’environ 1 gramme par centimètre cube, un peu comme l’eau qui coule sur Terre. La densité de ces naines blanches est également des millions de fois plus dense que la surface visible du soleil, ou photosphère, ce qui entraîne des conditions inhabituelles.
« Tous les oligo-éléments pouvant être présents, tels que le carbone, le calcium et le sodium, interagissent avec le plasma d’hélium dense environnant et absorbent la lumière dans une gamme de couleurs plus large qu’ils ne le feraient à des densités plus faibles », ont indiqué les chercheurs dans un communiqué. « Cela éloigne la couleur d’une étoile de l’orange, du blanc et du bleu (typiques) d’un radiateur parfait. »
Les naines blanches sont éloignées et petites, ce qui rend difficile la vérification de leur couleur. Ainsi, dans la nouvelle étude, les astronomes ont déduit les couleurs à l’aide de spectres, les empreintes chimiques distinctives produites par la lumière des étoiles. L’équipe a analysé les spectres dans un modèle de vision des couleurs que l’œil humain peut voir, faisant ainsi ressortir la couleur.
Les scientifiques ont découvert que les naines blanches riches en carbone ont tendance à être violettes ou roses, tandis que celles qui contiennent des débris d’astéroïdes ou de comètes sont généralement plus jaunes. Les naines blanches cyan ou bleu pâle apparaissent lorsque des molécules d’hydrogène et d’hélium se heurtent dans des atmosphères très denses.
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L’équipe a également découvert WD J1330+6435, une étoile verte contenant du matériel rocheux. Le vert provient des éléments supplémentaires que sont le calcium, le lithium et le sodium présents dans l’atmosphère de l’étoile, créant un « aspect vert chartreuse » unique qui serait visible à l’œil humain, si nous pouvions le voir de près.
« Les traces de sodium dans l’atmosphère de cette naine blanche absorbent la partie orange du spectre, laissant derrière elles une lueur verte fantomatique », a expliqué Hollands, ajoutant que l’étoile verte unique en son genre « ressemble à quelque chose de science-fiction ». L’équipe a également découvert ce qui est probablement l’étoile la plus rouge jamais trouvée. Cette naine blanche, appelée WD J1011+2845, est située à environ 48 années-lumière de notre planète. Le carbone est plus proche de sa surface – parce que l’élément est soulevé de l’intérieur, en raison de forts courants de convection – qui déforme la lumière de l’étoile. Ce processus produit une « lueur rose saumon foncé » parce que les molécules de carbone obstruent les autres longueurs d’onde de l’étoile.
Dans l’ensemble, dans l’échantillon d’étoiles étudié – 151 naines blanches à moins de 65 années-lumière de la Terre – environ 1 naine blanche sur 30 brillait dans une couleur autre que le blanc. Cela pourrait signifier qu’il y a beaucoup plus de restes stellaires colorés jonchant l’univers que prévu.
