En vidéo : pourquoi les étoiles sont-elles magnétiques ?

Observées depuis Galilée, les taches solaires trahissent l’existence d’un champ magnétique, un phénomène également présent sur de nombreuses étoiles.

Pour les astronomes amateurs qui n’ont pas envie de passer leurs nuits dehors, il existe un domaine d’observation pendant la journée : en filtrant correctement leurs télescopes, ils peuvent surveiller les taches solaires, ces zones sombres à la surface de notre étoile révélatrices d’anomalies magnétiques. Parfois ces taches laissent s’échapper de la matière coronale dans l’espace, des particules énergétiques qui produisent les merveilleuse aurores boréales quand elles entrent en contact avec l’atmosphère terrestre.

Le Soleil n’est qu’à 150 millions de km de nous et les télescopes solaires nous permettent d’observer de très fins détails dans les taches pour mieux comprendre les phénomènes magnétiques en jeu. Mais l’opération est impossible dans le cas des étoiles, beaucoup trop éloignées. Comment savoir si certaines ont également un champ magnétique ?

Les astronomes ont contourné ce problème de distance en étudiant les variations du spectre des étoiles pendant leur rotation. On sait en effet qu’un champ magnétique provoque la polarisation de la lumière dans les raies spectrales, un phénomène connu sous le nom d’effet Zeeman (cette découverte a valu le prix Nobel de physique en 1902 au physicien néerlandais Pieter Zeeman).

Pour analyser la polarisation de la lumière dans les raies spectrales des étoiles, on utilise des spectropolarimètres comme FORS (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph) ou HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher). Les variations de la signature polarimétrique de l’étoile pendant sa rotation donnent alors des informations sur son champ magnétique.

De telles recherches ont permis par exemple de mettre en évidence à l’intérieur des étoiles géantes rouges un champ magnétique 10 millions de fois plus important que le champ magnétique terrestre .

En étudiant les champs magnétiques stellaires, les astronomes pourront évaluer leur impact sur l’habitabilité des exoplanètes qui les entourent.

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