Un gaz à 2 000 000 °C trahi par son rayonnement !

Cet article de Techno-science nous apprend que

La célèbre nébuleuse d’Orion abrite en son sein une énorme bulle de gaz très ténu, d’une température de 2 millions de degrés. C’est ce qu’a découvert une équipe internationale menée par des chercheurs suisses et du Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph-Fourier) grâce au satellite européen XMM-Newton. Cette température est tellement élevée que le gaz émet non pas dans le domaine visible, mais dans celui des rayons X, domaine d’investigation du satellite XMM, lancé par l’Agence Spatiale Européenne en 1999. Ces résultats sont publiés en ligne le 30 novembre 2007 sur Science Express.

Il s’agit d’une parfaite illustration de ce qui est enseigné en classe de seconde sur la relation entre la température et le spectre de la lumière émis par un corps chaud. En effet, plus la température d’un corps est grand plus son spectre de lumière émis s’enrichit en courte longueur d’onde.

Rappelons que le spectre du visible est entouré des ondes infrarouges et des ondes ultraviolettes comme le montre le schéma ci-dessous :

Ainsi, à 37 °C, un corps humain émet dans les infra-rouge. Ce rayonnement n’est pas visible par l’oeil humain. Par contre, certains animaux ont des capteurs de rayonnement infrarouge qui leur permettent de détecter leur proies dans le noirs (certains serpents et les moustiques ce qui leur permet de savoir où piquer). Certaines caméras permettent de nous révéler ce rayonnement :

Un Fer chauffé à 800-900 °C émet une lumière rouge caractéristique :

A plus haute température, on dit qu’il est chauffé à blanc :

Son spectre contient toutes les longueurs d’onde du visible et apparaît blanc. Lorsque la température augmente encore, le spectre s’enrichit de plus en plus en courte longueur d’onde, donnant une teinte de plus en plus bleu. La mesure du spectre des étoiles nous permet de cette façon de connaitre la température de surface de l’étoile. Sur la photo ci-dessous, on voit clairement que les étoiles les plus chaudes (celles du haut) sont plus lumineuses dans le bleu :

Enfin, l’article cité au début de ce billet évoque des gaz ayant une température de l’ordre du million de degré découverts grâce à son rayonnement dans les rayons X.

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