Retour à la fiche
Question d'oral
Comment la spectroscopie permet-elle de connaître la composition d’une étoile ?
Réponse d'oral
La spectroscopie permet de connaître la composition d’une étoile en décomposant sa lumière et en repérant les signatures propres aux éléments chimiques qu’elle contient. Le principe ressemble à celui d’un prisme qui sépare la lumière blanche en couleurs. Mais, avec un spectroscope, on distingue aussi de fines lignes sombres : les raies d’absorption. Elles apparaissent parce que les gaz des couches externes de l’étoile absorbent certaines longueurs d’onde de la lumière produite plus en profondeur. Chaque élément absorbe des longueurs d’onde précises : il possède ainsi une sorte de code-barres lumineux.Les physiciens comparent ces raies à celles mesurées en laboratoire. Ils peuvent alors identifier l’hydrogène, l’hélium, le fer ou le sodium, sans jamais prélever de matière sur l’étoile. Un exemple célèbre montre la puissance de cette méthode : en 1868, Jules Janssen observe, pendant une éclipse solaire, une raie jaune alors inconnue. Norman Lockyer l’étudie également et l’associe à un nouvel élément, nommé hélium. Celui-ci sera identifié sur Terre en 1895. La lumière avait donc révélé un élément extraterrestre avant sa découverte dans un échantillon terrestre.Cependant, reconnaître un élément ne suffit pas à mesurer sa quantité. L’intensité des raies dépend aussi de la température et de la pression du gaz. Il faut donc utiliser des modèles physiques pour estimer les proportions présentes, principalement dans les couches visibles de l’étoile. Cette enquête à distance transforme un simple point lumineux en véritable objet d’analyse : combien d’autres secrets de l’Univers attendent encore d’être lus dans sa lumière ?