orbiteur solaire

Le Soleil respire, et cette respiration a un rythme magnétique. Tous les 27 jours, la surface visible de l'étoile effectue une rotation complète, entraînant avec elle son champ magnétique, telle une bande invisible qui enveloppe l'astre.

Deux cent quatre-vingt-neuf jours — c'est la durée d'une rotation de la naine blanche WD 1532+129. Ce n'est pas qu'un simple record : à sa surface, près des pôles magnétiques, apparaissent des cicatrices de fer et d'autres métaux — des témoins silencieux des planètes qu'elle a englouties.

Le voilier ne se déplace pas sur l'eau mais dans l'espace, et ce qui le pousse n'est pas le vent mais la pression de la lumière solaire. Un tel engin peut voler pendant des années sans dépenser une goutte de carburant. Le piloter, c'est un peu comme mener un yacht à travers un océan où les courants sont les attractions des planètes et les rafales de vent, la lumière solaire changeante.

Le Soleil n'est pas qu'une boule de feu, c'est un orchestre colossal dont les cordes sont les filaments solaires — d'immenses arches de plasma dense qui flottent dans la couronne surchauffée. Ils frémissent, et chaque oscillation est une mélodie chiffrée des champs magnétiques.

Certains matériaux ont une structure interne semblable à un ruban de Möbius : leurs états électroniques sont tordus d'une manière particulière. On essaie généralement de modifier ces propriétés topologiques à l'aide d'un champ magnétique puissant, comme si l'on tentait d'aplatir le ruban à coups de masse.

Une toupie qui tourne tout en oscillant légèrement : c'est à peu près ainsi que les astronomes imaginent l'étoile à neutrons du système binaire Hercule X-1. Elle effectue une rotation complète sur elle-même en une seconde, mais son axe décrit lentement un cône avec une période de 35 jours.

Au-dessus du bord du disque solaire flotte un nuage de gaz chaud et ténu — une protubérance. Elle peut rester suspendue pendant des semaines, puis soudainement se détacher et s'envoler dans l'espace. Le 15 avril 2023, l'instrument SPICE à bord de la sonde Solar Orbiter a pour la première fois observé en détail un tel nuage en lumière ultraviolette.

Dans un grand nuage de gaz où naissent les étoiles, les lignes de champ magnétique sont alignées à peu près dans la même direction, comme les fibres d'un morceau de feutre.

Huit géantes rouges — de vieilles étoiles gonflées, semblables à ce que deviendra notre Soleil — jouent faux. Leur surface oscille régulièrement, comme une cloche, mais dans cette sonnerie on entend des ratés : certains tons disparaissent, le rythme se brise.

L'étoile GJ 436 est une naine rouge sombre, et autour d'elle orbite une planète de la taille de Neptune, mais sur une orbite presque verticale. Les astronomes ont enregistré le spectre de cette étoile pendant 18 ans pour suivre ses taches et ses éruptions.

Une étoile à neutrons de la taille d'une ville est le noyau comprimé d'un astre défunt. Certaines deviennent des pulsars — des phares cosmiques aux éclats périodiques. Leur champ magnétique est des milliards de fois plus intense que celui de la Terre ; aux pôles, il jaillit en un geyser tumultueux.

L'étoile 31 Aquilae est une étoile âgée qui a gonflé et est devenue une sous-géante. Autrefois semblable au Soleil, elle a depuis refroidi et augmenté de taille. Elle tourne très lentement : un tour complet prend plusieurs jours.

Une toupie qui tourne si vite qu'elle accomplit 220 tours en une seconde : c'est exactement ce qu'a capté le radiotélescope chinois FAST. Il s'agit du pulsar PSR J1810-0623, une étoile à neutrons de la taille d'une ville, mais plus massive que le Soleil. Toutes les 4,55 millisecondes, son faisceau radio balaie la Terre, tel un phare dans l'océan cosmique.

Une étoile à neutrons de la taille d'une ville effectue trente rotations par seconde. Son champ magnétique est des milliers de milliards de fois plus intense que celui de la Terre.

Les éruptions solaires — des décharges soudaines d'énergie sur le soleil — peuvent mettre hors service les satellites et les réseaux électriques. Les anciens modèles déclenchaient souvent de fausses alertes ou rataient l'impact réel.

Le Soleil n'est pas une sphère tranquille. À l'intérieur, des ondes se propagent en permanence, comme dans une cloche après un coup. Ces oscillations remontent à la surface et révèlent ce qui se passe sur la face cachée, invisible. Les astronomes savent depuis longtemps « écouter » cette sonnerie et y repérer de grands groupes de taches.

Les rayons cosmiques sont des particules chargées qui nous parviennent d'explosions d'étoiles lointaines. Mais avant d'atteindre le détecteur, elles traversent la bulle du vent solaire. Le Soleil respire : tantôt il gonfle cette bulle, tantôt il la comprime.

Trois planètes géantes lointaines tournent si près de leur étoile que leur année ne dure que quelques jours terrestres. Ces mondes sont appelés Jupiter chauds, et leurs orbites sont une véritable énigme : comment ont-ils pu se retrouver si près de l'étoile alors qu'ils sont nés loin, dans les confins froids du système ?

Pendant treize ans, l'observatoire spatial Swift a enregistré la « respiration » en rayons X du pulsar GX 301-2. Toutes les quelques minutes, l'instrument BAT mesurait la quantité de rayonnement dur provenant de cette paire — une étoile à neutrons et son compagnon massif.

Le Soleil n'est pas une simple boule, mais un manoir magnétique. Ses fils de force invisibles, comme un câblage électrique, traversent l'espace et gouvernent la météo cosmique. Mais jusqu'ici, nous ne voyions ce câblage que depuis le palier — le plan de l'orbite terrestre. Le rôle du grenier et de la cave, les pôles magnétiques, restait un mystère.

Ce n'est qu'en passant devant une étoile que Chiron a révélé son secret. Trois anneaux de glace ceignent ce corps de 200 kilomètres, hybride de comète et d'astéroïde.