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Les musiques du ciel

Les étoiles chantent elles-aussi. Elles vibrent, ondulent comme un tambour aux multiples harmoniques. Les astronomes ont appris à étudier ces oscillations afin de découvrir leurs structures cachées sous l’éclatante photosphère.

Cette fascinante avancée de la connaissance nous révèle un inconnu qui semblait être à jamais inaccessible à nos regards curieux.

Aujourd’hui encore, seul le Soleil a réellement livré ses secrets.

Aux quatre coins de notre planète sphérique, des observatoires solaires pratiquent cette nouvelle science: l’héliosismologie. En Inde, au Maroc, aux Canaries, au Chili, à Hawaii, en Californie, en Slovaquie, en Ouzbékistan, en Afrique du Sud, en Australie, un réseau s’est constitué, dévolu à l’observation permanente des mouvements fins du Soleil. Les oscillations nées de la convection de la matière profonde alimentée par le coeur nucléaire font vibrer l’ensemble de la sphère solaire selon des modes propres dont la vitesse et l’amplitude caractérisent le cheminement des ondes acoustiques. La casserole chauffe, les bulles de gaz forment une surface granuleuse, chaque grain à l’échelle d’une France montant et descendant à plus de 1 km/s. Cette convection bruyante forme des sons semblables à l’échappement d’un tuyau d’orgue.

Mais la période de ces vibrations varie de cinq minutes à plusieurs semaines d’où la nécessité d’une observation en continu et d’une collaboration mondiale.

Le défi des astronomes, c’est le décryptage de ces milliers de modes propres souvent superposés qui nous parlent de la densité et de la température régnant au sein de la chaudière.

Lorsque vous parlez, comme les plongeurs, dans une atmosphère dense remplie d’hélium, votre voix devient suraiguë. De même, au sein du Soleil, un mode de battement à fréquence élevée sera dû au passage dans une zone de densité d’hélium plus élevé, caractérisant une transformation forte de l’hydrogène en hélium, processus de fusion source d’ énergie et de vie.

Comment détecter des mouvements verticaux moyens de 10 mètres avec des vitesses relatives de 10 cm/s sur une sphère à 6000 degrés qui lance parfois des colonnes éruptives à 1 million de kilomètres de hauteur et à 1000 km/s ?

La solution: l’effet Doppler qui mesure les décalages de spectre lumineux, caractéristiques du mouvement de la source par rapport à l’observateur. La précision dépasse le dix millième.

Le satellite Soho, positionné au point Lagrange, point de stabilité gravitationnel entre la Lune, la Terre et le Soleil, est venu renforcer les équipes au sol, prolongeant nos sondages sous le manteau convectif, à travers la zone de diffusion radiative de la chaleur, jusqu’au coeur en fusion, à juste 10% du centre.

Le soleil tourne sur lui-même en 1 mois apparemment comme une boule solide sans forte distorsion entre la surface et ses couches profondes.

Lorsqu’il renforce son activité selon une période de onze ans, moitié de son cycle magnétique, les sons glissent vers l’aigu. On sait également qu’au-dessus d’une fréquence trop élevée, les ondes ne se réfléchissent plus en surface et viennent abondamment chauffer la chromosphère source du spectre solaire.

La connaissance de notre étoile s’affine mais le Soleil reste à découvrir avec ses énigmes: un flux de neutrinos, ces fantomatiques particules solaires, incompatible des modèles, un rougissement mal quantifié dans la basse atmosphère, un échauffement à plusieurs millions de degrés de l’atmosphère ténue lointaine, une interaction Soleil-Terre mal connue ...

Mais déjà les astronomes en pointe s’attaquent aux étoiles proches ...