Questions to the experts

La température de surface du Soleil a été mesurée grâce à l'analyse de la lumière qu'il rayonne.

Tout corps rayonne de la lumière, d'autant plus qu'il est chaud (l'énergie rayonnée est proportionnelle à la puissance 4 de la température, i.e. 2 fois plus chaud, 16 fois plus de lumière ; loi de Stefan) et une lumière d'autant plus énergétique qu'il est chaud (la longueur d'onde du maximum de l'émission est inversement proportionnelle à la température ; loi de Wien).

Si l'on fait un spectre de la lumière solaire, grâce à un réseau de diffraction (ou a un prisme) il est possible de déterminer à quelle longueur d'onde il émet le maximum d'énergie. La réponse est voisine de 0,5 microns, ce qui lui donne une température de 5 700 Kelvins environ.
La connaissance de sa température centrale nous vient des simulations numériques !
Les astrophysiciens étudiant le Soleil ont écrit des programmes informatiques capables de résoudre les multiples équations qui décrivent la physique à l'oeuvre dans le Soleil (gravitation, transport de l'énergie, interaction lumière-matière, physique nucléaire, etc.).

Il faut ces programmes car elles sont trop complexes pour être résolues analytiquement.
Ensuite, on fixe les conditions centrales de sorte que la solution obtenue donne des valeurs des paramètres physiques comparables à ceux que l'on observe.
Ainsi, il faut que la solution obtenue ait la même masse que le Soleil, la même composition, la même luminosité, la même température de surface par exemple.
Les conditions centrales choisies sont alors considérées comme celle qui prévalent au centre du Soleil. Elles sont bien sûr sujettes à révision si l'on modifie les équations qui règlent la structure solaire. Ainsi la température centrale est estimée à 15 millions de Kelvins.