WD J1330+6435 : une naine blanche qui serait verte

La plupart des étoiles suivent un schéma simple, un peu comme la bobine d’une plaque électrique qui s’éclaircit en chauffant. Les plus froides donnent une teinte orange, une étoile comme notre Soleil semble blanche, et les plus chaudes tirent sur le bleu pâle. Les astronomes qualifient ces objets de radiateurs parfaits, car leur couleur dépend presque entièrement de leur température.

Les naines blanches sont ce qui reste après qu’une étoile de type solaire a consommé son combustible et que son cœur s’est effondré. Les scientifiques supposaient qu’elles suivaient la même règle. Le chercheur principal Mark Hollands, Warwick Prize Fellow, dit que personne n’avait vraiment vérifié quelles autres couleurs étaient possibles.

La réponse tient à la densité. Les atmosphères des naines blanches les plus froides peuvent avoir une densité proche de celle de l’eau, autour de 1 gramme par centimètre cube, soit des millions de fois la densité de la surface visible du Soleil. À une telle concentration, des éléments traces mélangés à l’hélium de l’étoile commencent à absorber la lumière sur une gamme de couleurs bien plus large que d’habitude.

WD J1330+6435 a attiré des débris rocheux de son ancien système planétaire, qui ont ensemencé son atmosphère en calcium, lithium et sodium. C’est le sodium qui fait le travail principal. Il absorbe la partie orange du spectre de l’étoile, et ce qui reste paraît vert. Hollands a expliqué que l’idée d’imaginer une étoile verte dans votre ciel ressemble à de la science‑fiction.

L’étoile a une température d’environ 4 000 degrés Celsius, soit environ 7 232 degrés Fahrenheit. Les rapports diffèrent sur sa distance : l’un l’estime à environ 284 années‑lumière de la Terre, un autre à environ 326 années‑lumière.

Non, et c’est là la nuance. Aucune naine blanche n’est suffisamment proche pour que sa couleur soit perçue directement. L’équipe a déterminé les couleurs à partir des spectres, le motif obtenu quand la lumière stellaire est décomposée par longueur d’onde, de la même façon qu’un prisme transforme la lumière du Soleil en arc‑en‑ciel. Ils ont ensuite injecté ces spectres dans un modèle de la perception des couleurs par l’œil humain.

Ainsi, le vert est ce que vos yeux enregistreraient si vous pouviez vous approcher ; ce n’est pas quelque chose que vous verrez en sortant un soir clair.

En appliquant la méthode à plus d’objets, les naines blanches se répartissent en familles de couleurs selon ce que contient leur atmosphère :

• Les naines blanches riches en carbone tendent à paraître roses ou pourpres.
• Celles polluées par des astéroïdes et comètes broyés tirent sur le jaune.
• Les plus froides, avec un mélange d’hydrogène et d’hélium, prennent une teinte cyan ou bleu pâle.

À l’extrémité opposée se trouve WD J1011+2845, à seulement 48 années‑lumière. Le carbone ramené depuis son cœur repousse presque toute sa lumière au‑delà de 600 nanomètres, lui conférant une lueur saumon profonde. Elle pourrait être l’étoile la plus rouge jamais enregistrée.

Parmi les 151 naines blanches situées à environ 65 années‑lumière de la Terre, seules cinq présentaient des couleurs atypiques : deux jaunes et trois roses. La naine blanche typique reste bien blanche, avec une température de couleur médiane proche de 6 800 kelvins. Cela corrige aussi une ancienne croyance selon laquelle les naines blanches sont généralement bleues. Les naines chaudes et bleues sont simplement plus brillantes et plus faciles à repérer de loin, si bien que les enquêtes en détectent davantage.

Les naines blanches qui avalent des débris servent de laboratoires de chimie. Quand du matériau rocheux s’accumule, les astronomes peuvent mesurer sa composition, ce qui donne des indices sur la formation des planètes autour d’autres étoiles. Adam Burgasser, astronome à l’University of California San Diego qui n’a pas participé à l’étude, a comparé ce travail au reconstitution d’indices sur une scène de crime.

C’est aussi un aperçu de notre propre futur lointain. Le Soleil deviendra une naine blanche dans quelques milliards d’années, mais il ne deviendra vert que s’il attire plus tard du matériau rocheux de la même manière.

Où l’étude sur l’étoile verte a‑t‑elle été publiée ?

Elle est parue dans la revue RAS Techniques and Instruments, avec des travaux dirigés par des astronomes de l’University of Warwick.

Les astronomes trouveront‑ils d’autres étoiles vertes ?

Probablement. Hollands s’attend à ce que les nouvelles enquêtes spectroscopiques fournissent environ dix fois plus de spectres de naines blanches, ce qui pourrait faire passer le nombre d’étoiles vertes d’une ou deux à peut‑être 10 ou 20.