Une section de la constellation de la Croix du Sud, qui comprend des étoiles de tous âges. © ESO
Sciences

Pourquoi les étoiles ont-elles différentes couleurs ?

Question/RéponseClassé sous :étoile , voie lactée , couleur des étoiles

Rouges, bleues, blanches... Les étoiles dans le ciel n'ont pas toute la même teinte. Des différences qui s'expliquent principalement par leur température.

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Comment évoluent les étoiles ?  Les étoiles naissent, vivent et meurent. Leur histoire est déterminée par leur masse initiale, laquelle décide des réactions thermonucléaires qui s'y produiront et des types de noyaux qu'elles synthétiseront avant de finir leur vie sous forme de naines blanches, d'étoiles à neutrons ou de trous noirs. 

Depuis la Terre, les étoiles semblent peu ou prou toutes un peu blanches. Comme elles sont très éloignées, leur luminosité est faible, et l'œil est donc dans ce cas peu sensible aux couleurs. Mais lorsqu'on observe le ciel avec une lunette ou un télescope par exemple, on s'aperçoit que certaines étoiles tirent sur le rouge, le bleu, ou le jaune. Dans la constellation d'Orion par exemple, l'étoile Bételgeuse apparaît rouge, tandis que l'amas de Pléiades, dans la constellation du taureau, les étoiles sont plutôt bleutées.

Une étoile est une boule de gaz qui émet de la chaleur. Comme toute matière chaude, elle va rayonner de la lumière. Au début du XXe siècle, Ejnar Hertzsprung et Henry Norris Russell ont montré qu'il existe une relation étroite entre la couleur d’une étoile et sa température : contrairement à l'intuition, les étoiles les plus chaudes sont bleues et les plus froides sont rouges. Un peu comme une barre de fer : si on la chauffe un peu, elle rougit, mais si on continue à la chauffer longtemps elle va devenir blanche voire bleue une fois fondue. Dans l’Univers, on trouve ainsi des étoiles allant de 3.000 kelvins à 30.000 kelvins. En fait, les étoiles n'émettent pas de la lumière en une seule longueur d'onde. La lumière blanche par exemple est une superposition de toutes les couleurs du spectre, et lorsque l'étoile apparaît rouge, c'est qu'elle émet un « pic » dans le rouge.

La couleur des étoiles selon leur température. © DR

Analyse spectrale d’une étoile

L'analyse spectrale d'une étoile permet de tirer de nombreuses informations sur sa masse, sa composition, son âge ou sa vitesse. La hauteur relative des raies nous indique par exemple le degré d'ionisation d'un gaz, la forme des raies nous renseigne sur la pression, le champ électrique et la turbulence, et un déplacement particulier des raies, appelé l'effet Zeeman, est un indicateur du champ magnétique. De même, le décalage spectral vers le rouge ou le bleu nous indique la vitesse de déplacement de l'étoile via l'effet Doppler, qui fait que la fréquence de l'onde lumineuse augmente ou diminue selon la distance de l'observateur.

Abonnez-vous à la lettre d'information La question de la semaine : notre réponse à une question que vous vous posez, forcément. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !