Les étoiles vertes existent réellement : une étoile verte identifiée pour la première fois par les astronomes (et l'explication est plus étrange que vous ne l'imaginez)
Les astronomes ont trouvé une étoile verte : sa couleur provient des restes d'un ancien système planétaire
Les astronomes ont identifié une étoile verte. Il s'appelle WD J1330+6435, il a une température de surface d'environ 4 000 degrés et une couleur que, selon les connaissances astronomiques traditionnelles, il n'aurait pas dû avoir. Un vert clair tendant vers le jaune, semblable à celui d'une pomme non mûre. Ce qui la rend si particulière serait les traces de sodium et de calcium présentes dans son atmosphère, provenant probablement des restes d'un ancien système planétaire.
La découverte vient d'un groupe de chercheurs de l'Université de Warwick, au Royaume-Uni, qui ont reconstruit les couleurs de certaines étoiles qui ont maintenant atteint les dernières étapes de leur évolution. L'étude, publiée dans la revue scientifique Techniques et instruments RASnous réservait également d'autres surprises : il existe des naines blanches qui apparaîtraient roses, violettes, jaunes et même cyan. Une variété chromatique qui jusqu’à présent était restée cachée dans les données astronomiques.
Parce que jusqu'à présent nous n'avions trouvé aucune étoile verte
Les étoiles peuvent apparaître en orange, blanches ou bleues. La couleur dépend avant tout de la température de surface : les plus froides tendent vers le rouge et l'orange, les plus chaudes vers le blanc et le bleu. Suivant cette progression, il serait naturel d’imaginer également des étoiles vertes, à mi-chemin entre les autres nuances. Pourtant, normalement, ça ne marche pas comme ça.
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Les étoiles émettent de la lumière à plusieurs longueurs d'onde à la fois. Même lorsqu’une grande partie du rayonnement est concentrée dans la région verte du spectre, il reste suffisamment de composantes rouges et bleues présentes pour que nos yeux perçoivent une lumière globalement blanche. Le Soleil, par exemple, émet beaucoup de lumière dans la région verte, mais vu de l’espace, il apparaît essentiellement blanc.
Le WD J1330+6435 fait exception grâce à son ambiance. Il s’agit d’une naine blanche, ce qui reste d’une étoile après avoir épuisé le combustible nécessaire aux réactions nucléaires et perdu ses couches externes. Même notre Soleil, dans des milliards d’années, devrait ainsi conclure son évolution.
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Les naines blanches ont des dimensions comparables à celles de la Terre, même si elles contiennent une énorme quantité de matière. Dans leurs atmosphères, notamment lorsqu'elles se refroidissent, la densité peut atteindre des valeurs comparables à celle de l'eau. C'est dans ces conditions extrêmes que certains éléments chimiques modifient profondément la lumière émise.
Le sodium absorbe la lumière orange et l'étoile devient verte
WD J1330+6435 était déjà connu des astronomes pour la présence de lithium, de calcium et de sodium dans son atmosphère. Des éléments qui indiquent l'accumulation de matière rocheuse, provenant probablement de corps qui gravitaient autour de l'étoile avant les transformations de son système planétaire.
Dans une atmosphère aussi dense, le sodium absorbe une grande partie de la lumière orange, tandis que le calcium soustrait une partie de la composante violette. La répartition de la lumière qui parvient à s'échapper est ainsi altérée, au point de produire une teinte que les chercheurs qualifient de vert chartreuse, un vert clair avec une composante jaune.
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Comme l'explique l'astrophysicien Mark Hollands dans le communiqué de presse de l'Université de Warwick, des traces de sodium présentes dans l'atmosphère absorbent la partie orange du spectre, laissant une luminosité verdâtre particulière.
Un phénomène qui a surpris les chercheurs eux-mêmes. Habituellement, la composition chimique des étoiles ne modifie que de manière limitée la couleur que nous percevons. Chez les naines blanches, cependant, l’extrême densité de l’atmosphère peut grandement amplifier l’absorption de certaines longueurs d’onde.
Pour déterminer la couleur que nous verrions, les astronomes ont analysé les spectres stellaires et utilisé des modèles de vision humaine. Les étoiles sont trop petites et trop éloignées pour observer directement leur disque coloré, mais la lumière collectée leur permet de reconstituer leur apparence. Dans le cas du WD J1330+6435, le résultat est précisément ce vert inhabituel, avec une teinte qui peut varier légèrement par rapport à la reconstruction. Les modèles ont même permis de reproduire l'évolution de la luminosité et de la couleur entre le centre et les bords de l'étoile. Au centre, le vert serait plus intense, tandis que vers l'extérieur, il deviendrait progressivement plus clair.
Egalement des étoiles roses, violettes et bleues : ce que dit l'étude
La naine verte et blanche n’est que l’un des objets particuliers examinés. L’équipe a repéré deux autres naines blanches aux teintes verdâtres beaucoup plus pâles, ainsi que des étoiles qui apparaîtraient roses, violettes, jaunes ou cyan. Les nuances dépendent de la composition des ambiances. Le carbone, par exemple, peut absorber certaines composantes de la lumière pour produire une couleur rose ou violacée. Dans d’autres naines blanches, les interactions entre l’hydrogène et l’hélium contribuent à générer des teintes bleues.
L’un des exemples les plus particuliers est WD J1011+2845, une naine blanche située à environ 48 années-lumière de la Terre. Les molécules de carbone présentes dans son atmosphère absorbent une grande partie de la lumière visible, laissant une couleur rose saumon particulièrement intense. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de l’une des étoiles les plus rouges jamais identifiées.
Pour comprendre à quel point ces couleurs sont courantes, les astronomes ont également examiné un échantillon de 152 naines blanches situées à environ 65 années-lumière du Soleil. Cinq avaient des couleurs sensiblement différentes de celles normalement attendues : deux jaunes et trois roses. L'étoile verte la plus évidente, WD J1330+6435, appartient à une autre sélection d'objets analysés.
Les couleurs inhabituelles semblent donc plutôt rares, mais la quantité de naines blanches présentes dans notre galaxie laisse penser combien d'autres cas pourraient encore être identifiés. Les recherches proposent également une lecture différente de l’histoire des étoiles. La couleur peut en dire long sur leur composition chimique et, dans certains cas, sur les objets qui les entouraient autrefois.
Dans le cas du WD J1330+6435, le vert pourrait être l'héritage d'un système planétaire aujourd'hui disparu. Fragments rocheux qui se sont retrouvés dans l'atmosphère d'une étoile morte, suffisamment riches en sodium et en calcium pour même changer de couleur. De ces corps célestes, il ne resterait que des traces chimiques. Et une étoile verte.
