La musique, c’est du son, une vibration de l’air transmise à notre système auditif et interprétée par notre cerveau. Sans ce support qu’est l’air, le son ne se propage pas dans l’espace intersidéral essentiellement vide. Pourtant, les astronomes voient les étoiles chanter !

J’ai bien écrit « voient ». L’éventuel son des étoiles ne nous parvient pas. Ainsi, quand on regarde une vidéo diffusant le son d’une planète comme Jupiter enregistré par la sonde Voyager (en 1979), ce qu’on entend est en fait une traduction sonore des ondes électromagnétiques émises par la planète (et leurs interactions avec le vent solaire) et reçues par la sonde qui passe à côté. Mais la sonde ne dispose pas d’un micro qui recevrait du son de la planète.

Pour les étoiles, c’est la même chose. Mais c’est un peu plus complexe car l’Homme n’a pas encore les moyens d’envoyer une sonde « écouter » une lointaine étoile. Les astronomes ne peuvent observer que la lumière qu’ils reçoivent de ces objets dans leurs télescopes.

Une étoile n’est pas une grande boule de plasma bien sage. Elle vibre, elle tourne, elle se pare de tâches ou lance dans son environnement des panaches de matière lors d’impressionnantes éruptions. Nous observons bien cela sur notre Soleil qui a l’avantage d’être plus prêt et donc observable de façon plus précise notamment grâce aux sondes qui peuvent s’en approcher. Les vibrations de sa surface se traduisent par d’infimes variations de la lumière qu’elle émet et que nous recevons.

Mais ces vibrations sont aussi les témoins des ondes qui se propagent à l’intérieur de l’étoile et qui tapent sur sa surface. Ces ondes sont principalement dues à la convection de surface des étoiles : cette convection ce qui provoque la scintillation (appelée « granulation ») que l’on peut voir à la surface du Soleil. Excitées par ces mouvements de convection, ces ondes se propagent ensuite dans toute l’étoile, jusqu’au cœur, et traversent les régions convectives comme les régions radiatives. Leur trajectoire et la vitesse à laquelle elles se propagent sont liées à la composition et à la taille de l’étoile, à sa structure interne et donc à son âge. Leur observation est difficile (car les mouvements à détecter sont très faibles) mais apporte donc d’importantes informations aux astronomes. Ainsi, une discipline dédiée existe : on parle d’« astérosismologie » (ou d’« héliosismologie » dans le cas du Soleil). C’est la seule technique à la disposition des scientifiques pour voir l’intérieur d’une étoile !

Les ondes créées par la convection dans l’étoile ont une particularité intéressante : ce sont des ondes sonores. Or les scientifiques disposent déjà d’outils aptes à étudier l’intérieur d’un objet à partir du son qu’il produit. Vous utilisez vous-mêmes cette méthode, à moindre mesure peut-être, lorsque vous tapez sur un mur pour savoir s’il est creux ! Les sismologues aussi étudient la composition de notre planète à partir des ondes acoustiques (c’est-à-dire sonores) produites par les séismes. Dans une guitare, les ondes générées par les chocs sur les cordes résonnent dans la caisse de résonance. La même chose se produit dans une étoile: les ondes font vibrer l’étoile entière à leur fréquence (on parle de « mode propre d’oscillation »). Cette fréquence se voit dans les variations de lumière émise par l’étoile. Les astronomes peuvent ainsi la mesurer. Or chaque fréquence correspond à une note ! Donc chaque étoile chante sur une série de notes bien précises qui traduisent sa structure interne. Bien sûr, pour entendre ce son, il faut souvent le transposer de plusieurs octaves, car l’étoile, immense caisse de résonance, chante une note très grave, trop grave pour notre oreille humaine. Mais, passé cette petite adaptation, vous pouvez entendre le Soleil chanter un beau Sol#. Ce serait presque fait exprès !