1.1.3 Type spectral

Le type spectral du Soleil est G2 et sa classe de luminosité est V. Le type spectral fait état des caractéristiques spectrales de l'étoile et donc de sa tempéruture (voir la figure correspondante). La première classification importante fut faite à l'Observatoire de Harvard (USA) en 1900 et classait les étoiles de A à Z suivant la complexité de leur spectre. Puis, une meilleure connaissance des phénomènes atomiques et moléculaires a permis de simplifier cette classification qui s'est réduite à Q P W O B A F G K M S R N. La classification se base sur la présence ou l'absence de certaines raies et leurs intensités relatives qui sont liées à la valeur de la température dans la zone de l'étoile où se forment ces raies. Le Soleil, étoile de type G, est trop froid pour que l'hydrogène de la photosphère soit porté, dans une proportion appréciable, au premier niveau excité à partir duquel peuvent se produire les raies de la série de Balmer. Or elles sont observées. Elles proviennent en fait de la chromosphère où la température est de 10 000 degrés Kelvin. Malgré la faible densité de cette dernière, l'hydrogène est cependant suffisamment abondant pour provoquer une absorption aisément décelable, aux longueurs d'onde des raies de la série de Balmer dans le spectre continu émis par la photosphère. Pour le Soleil, le type G signifie que l'on observe très bien les raies H et K du calcium ionisé CaII ainsi que la bande dite G de la molécule CH. G2 correspond à un sous-type dans G (il y a 10 sous-types pour chaque type spectral). La classe de luminosité V correspond à la luminosité solaire, c'est-à-dire à celle des étoiles évoluant sur la séquence principale.

  
Figure: Effet de la température sur l'intensité des raies.
À mesure que la température décroît, l'état de la matière change. À la température la plus basse (proche du zéro absolu) tous les niveaux d'énergie les plus bas sont remplis. Si la température s'élève (il y a plus d'énergie), les niveaux supérieurs se peuplent. Les transitions se produisent avec des émissions de lumière. Si la température augmente encore, les atomes s'ionisent et d'autres niveaux de configuration entrent en jeu. Les raies les plus intenses du spectre visible sont celles de l'hélium ionisé, de l'hélium neutre, de l'hydrogène, des métaux ionisés, des métaux neutres puis des molécules comme TiO. Sur l'échelle inférieure sont notées les types spectraux correspondant aux températures de surface notées sur l'échelle supérieure. Pour le Soleil, de type G2, les raies du CaII H&K sont très bien observées.
Source : Les étoiles, cours de Ph. Merlin de l'Observatoire de Lyon.