Pourquoi les restes d'étoiles sont verts

Une touche de nature rendra le monde entier lié
- William Shakespeare

En janvier 2006, le télescope spatial. Hubble, équipé de la plus grande caméra de télescope jamais créée , a reçu cette image détaillée de l'amas globulaire NGC 1846 . Alcalin Comme la plupart des amas globulaires, il s'agit d'un groupe dense de plusieurs centaines de milliers d'étoiles situé dans une région approximativement sphérique de la taille de quelques années-lumière seulement. Mais contrairement à la plupart des amas que nous connaissons, ce n'est pas situé dans notre galaxie, mais à 160 000 années-lumière de nous, à l'arrière du Grand Nuage de Magellan .






Et, comme tous les clusters que nous connaissons, il contient des étoiles d'une large gamme de couleurs acceptables: des étoiles bleues chaudes au jaune plus froid, à l'orange et au rouge le plus froid. Mais si vous regardez attentivement, vous verrez quelque chose qui devrait vous surprendre grandement: un objet vert.

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Et cela devrait vous alerter, car il n'y a pas d'étoiles vertes ! Et bien que les objets astronomiques reçoivent souvent de fausses couleurs pour augmenter le contraste et leur visibilité, ce n'est pas le cas - l'objet est vraiment vert.

Que se passe-t-il? Si vous voulez - croyez-le ou non - si nous voulons comprendre cela, nous devons d'abord voler autour de la Terre.



Dans la vidéo, vous remarquerez des villes, des nuages, des océans, des continents - et parfois les magnifiques aurores boréales. Mais faites attention à l'atmosphère à l'horizon dans ces moments où il n'y a pas de rayonnement. Vous verrez une brume verdâtre (avec un léger mélange de rouge), connue comme sa propre lueur de l'atmosphère .



Quelle en est la cause? Il s'avère que le refroidissement des atomes d'oxygène du côté nuit de la planète. Depuis l'ISS, l'atmosphère ressemblait au retour de la dernière navette Atlantis sur Terre.



Comment fonctionne cet oxygène frais? Comme tous les atomes et molécules, l'oxygène possède un large éventail de niveaux d'énergie auxquels les électrons peuvent vivre. Lorsque les ultraviolets du soleil entrent en collision avec des atomes d'oxygène, certains photons ont juste la bonne longueur d'onde pour exciter les électrons et les élever à des niveaux plus élevés, et parfois même partiellement ioniser les atomes.

Mais lorsque la source de lumière ultraviolette disparaît la nuit, éclipsée par la Terre, les électrons excités descendent à travers les niveaux d'énergie autorisés et émettent un grand ensemble de photons avec des longueurs d'onde spécifiques.



Vous avez probablement entendu parler de ce processus physique, même si vous ne l'avez pas reconnu dans la description: fluorescence. Pour chaque atome ou molécule d'oxygène dans l'Univers, ces longueurs d'onde sont les mêmes, car elles sont toutes déterminées par les lois de la physique quantique.

Et à quoi ressemble le spectre du rayonnement d'oxygène?



L'ultraviolet absorbant l'oxygène atomique, le rayonnement le plus fort se produit à une longueur d'onde de 558 nm - une ligne verte élevée sur le graphique.

Et, bien sûr, ce n'est pas une coïncidence si c'est cette longueur d'onde que possède le «halo» vert, apparaissant autour d'étoiles mourantes ou récemment mortes, que l'on trouve parfois dans les nébuleuses planétaires. Jetez un œil au NGC 7009 .



Il existe diverses autres couleurs, car l'oxygène n'est pas le seul élément présent dans les nébuleuses planétaires. Mais quand il y en a beaucoup, sa lueur verte ne peut être confondue avec rien, comme le montre l'imageNGC 6826 .



Bien sûr, toutes les nébuleuses planétaires n'ont pas de signes d'oxygène aussi forts. Quelqu'un ne les a pas, comme la nébuleuse Ring (à gauche), et quelqu'un les a, comme la nébuleuse Haltère, à droite, qui a un mélange d'oxygène et d'hydrogène.



Ainsi, lorsque vous verrez une telle lueur verte émanant d'un objet qui ressemble à une étoile dispersée, vous saurez ce que c'est. Ce n'est pas une étoile, c'est de l'oxygène lâché des couches externes d'une étoile semblable à notre Soleil et qui a brûlé son dernier combustible. L'ultraviolet pénétrant à travers la nébuleuse excite les électrons dans les atomes d'oxygène, et lorsqu'ils retournent à leur état normal, ils émettent cette lueur verte en cours de fluorescence.



C'est ce que nous observons à une distance de 160 000 années-lumière. Profitez de la lueur verte brillante qui est apparue à l'extérieur de notre galaxie et sachez qu'un jour, dans un avenir lointain, notre Soleil se ressemblera beaucoup. Le vert révèle immédiatement que ce n'est pas une étoile; le halo d'oxygène suggère qu'une fois c'était une étoile.

Source: https://habr.com/ru/post/fr400453/


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