Poster 7 : couleur et rayonnement de corps noir d'une étoile

[Eric Chariot]

Un article très intéressant qui donne un nuancier des étoiles (vues comme des corps noirs) en fonction de leur température de surface. On y apprend notamment que le Soleil est jaune :

http://www.astrosurf.com/luxorion/corpsnoir-etoiles.htm

[Vincent Boudon]

Bien, ça

[Roger Pieri]

Bien, ce papier est intéressant mais trop verbeux à mon sens et incomplet d'autre part. En particulier il ne fait pas mention de la vraie méthode de détermination de la "température effective" de la suface des étoiles: celle basée sur la relation de Saha. D'autre part il s'attache trop à la "température de couleur" qui n' a rien de physique, c'est une notion physiologique ! Cette notion de température de couleur est présente dans certains cours astro français mais ne me semble pas employée dans le monde astro anglo-saxon et, en tous cas, jamais documentée dans les catalogues. En astronomie on utilise essentiellement la notion d' "indice de couleur" qui est significativement différente, physiquement définie et, bien-sûr, la température effective. Il n'y a d'ailleurs pas de relation simple et fiable entre ces deux, les étoiles ne savent pas qu'elles devraient se conformer à Planck !

La couleur est une notion humaine, pas physique, étudiée en colorimétrie, le monde de l'éclairage, de l'image. C'est la perception, "la traduction", par la vision humaine d'une distribution d'énergie spectrale (SED) dans son système propre, trichrome. La relation entre les deux n'est ni simple ni univoque. Il y a des couleurs perçues qui ne sont que virtuelles, elles n'existent pas physiquement. Beaucoup de SED différentes sont perçues de la même couleur (métamérisme). Par ailleurs il y a de très grosses différences de perceptions individuelles.

Les "indices de couleur" en photométrie stellaire sont en fait les ratios de flux de SED entre bandes spectrales des systèmes photométriques. Le plus utilisé est "B-V" soit la différence de magnitude entre la bande bleue et la bande visuelle du système Johnson (log), donc physiquement le ratio des flux bleu et visuel et, de fait, la pente du continuum du spectre limitée à ces bandes du visible (en log). Cet indice n'aurait une relation exacte avec la température effective que dans le cas d'un parfait corps noir. Dans le cas des étoiles elle est très relative. Cette relation part même en pente opposée pour les types spectraux K et M ! Elle a d'autres problèmes avec les types A,B,O.

En fait la loi de Wien et/ou l'ajustage de la courbe de Planck à la SED ne sont pas des méthodes fiables pour déterminer la température effective d'une étoile, ni même pratiques. Les erreurs peuvent être considérables. La méthode classique (ancienne) est basée sur le flux total, la magnitude bolomètrique, et la loi de Stefan-Boltzmann. Mais je doute que ceci soit encore beaucoup utilisé, les mag bolo sont rarement présentes dans les catalogues. En fait la méthode courante est basée sur la loi de Boltzmann et la formule de Saha: la présence de raies de divers éléments dans le spectre et leur importance relative. Les variations d'intensité des raies en fonction de la température forment un système discriminateur permettant de déterminer précisément la température effective des étoiles. En fait les spectroscopistes n' utilisent pas le continuum, ils ne s'intéressent qu'à l'analyse des raies.

Voir, par exemple, le cours d'Agnès Acker, 4 ème édition, 4.3.1 p 114 et suivantes.

Bon Ciel !
Roger

[Georges Leterme]

Chapeau bas, Roger, pour cet article !
Georges

[Lisa Nicvert]

Il est super cet article