MESURER LA TEMPÉRATURE DES ASTRES GRÂCE AU CORPS NOIR

Pionnier de la spectroscopie, Gustav Kirchhoff est aussi à l'origine d'un concept fondamental pour l'astronomie : le corps noir. Cet objet idéal qui absorbe intégralement toutes les radiations électromagnétiques, sans les réfléchir ni les diffuser, émet, une fois l'équilibre atteint, un rayonnement qui dépend exclusivement de sa température. En 1879, le physicien austrohongrois Josef Stefan propose une loi selon laquelle la densité d'énergie d'un corps noir augmente proportionnellement à la puissance quatrième de la température absolue. Tirant parti de mesures calorimétriques, Stefan en déduit la température de surface du Soleil : 5 709 K, soit 5436 °C (5527 °C selon les évaluations actuelles). Dans les années 1890, de nombreuses expériences sont menées pour simuler un corps noir et décrire la répartition spectrale de l'énergie. Le physicien allemand Wilhelm Wien opère grâce à un four hermétiquement fermé et isolé de l'extérieur, percé d'un trou minuscule. En étudiant le spectre du rayonnement électromagnétique qui s'en échappe, pour différentes températures, Wien énonce en 1893 la loi empirique qui porte son nom. L'émission énergétique d'un corps noir se distribue selon une courbe en cloche qui présente un maximum pour une longueur d'onde privilégiée, inversement proportionnelle à sa température effective. Transposé aux étoiles, ce résultat montre que plus l'astre est chaud, plus les composantes de courte longueur d'onde dominent dans la partie continue du spectre : les étoiles bleues sont plus chaudes que les étoiles rouges. Le spectre du Soleil présente un maximum dans le vert, mais les autres couleurs sont assez intenses pour créer une sensation de lumière blanche.