Oui, les étoiles filantes les plus brillantes font du bruit, pendant le flash

Récit

Oui, les étoiles filantes les plus brillantes, qu’on appelle bolides, peuvent faire du bruit et certains témoins l’entendent pendant qu’ils les voient. Selon une étude publiée en février 2017 dans Scientific Reports, un bolide de magnitude −12, proche de l’éclat de la pleine lune, peut faire naître autour d’un observateur un son d’environ 25 décibels, au moment même du flash. Ce grésillement ne descend pas du ciel : il naît dans les cheveux, les vêtements et les feuilles autour de la personne qui regarde.

Pourquoi le bruit d’une étoile filante devrait-il arriver en retard ?

Une étoile filante est un grain de poussière de quelques millimètres qui entre dans l’atmosphère à une vitesse de 10 à 70 km par seconde. Sa trace devient visible à partir de 100 km d’altitude, explique la page de l’Observatoire royal de Belgique.

La lumière franchit ces 100 km presque instantanément. Le son avance à environ 340 mètres par seconde près du sol, moins vite dans l’air glacé de la haute atmosphère : parti de là-haut, il mettrait plusieurs minutes à toucher terre, rappelle l’étude de 2017. C’est le cas du bang qui suit parfois un gros bolide, une onde de choc qui arrive plusieurs minutes après le flash.

Or des témoins entendent un grésillement à la seconde même.

Quel bruit fait une étoile filante ?

En 2002, le Global Electrophonic Fireball Survey, une enquête menée avec un questionnaire standardisé, a passé au crible près de 100 témoignages. Les mots se ressemblent d’un récit à l’autre : sifflement, bourdonnement, crépitement, « bacon qui frit ». Un témoin évoque « une dame qui marche en robe plissée, dont le tissu frotte sur lui-même ».

Ces sons durent de moins d’une seconde à plus de dix secondes. Certains ont été perçus à plus de 100 km de la trajectoire au sol du bolide. Les chercheurs les nomment sons électrophoniques. La première distinction écrite entre ce bruit immédiat et le bang tardif date du XVIIe siècle.

Comment la lumière d’un bolide peut-elle produire un son ?

En 1980, Colin Keay, astronome à l’université de Newcastle (Australie), propose une première piste : le bolide émettrait des ondes radio de très basse fréquence. Arrivées à la vitesse de la lumière, elles feraient vibrer des objets proches de l’observateur. Dans ses essais, les matériaux les plus réceptifs étaient des aiguilles de pin sèches, des cheveux frisés et des montures de lunettes, rapporte le magazine Astronomy. Mais une surveillance de deux ans en Ontario (Canada), publiée en 2020, a suivi plus de 80 bolides sans trouver de preuve nette d’émission radio.

Une équipe des laboratoires Sandia (États-Unis) et de l’Institut astronomique d’Ondřejov (République tchèque) a testé une autre voie. Des mesures citées par l’équipe montrent que la lumière d’un bolide peut palpiter 40 fois par seconde ou plus. Ces éclats chauffent par à-coups des matériaux sombres et isolants, qui réchauffent la fine couche d’air à leur contact. L’air se dilate et se contracte au même rythme, et ce va-et-vient est un son.

Le 9 décembre 2014, le réseau tchèque de caméras a suivi le bolide EN091214, dix fois plus brillant que la pleine lune. Des habitants de plusieurs localités l’ont entendu en même temps qu’ils le voyaient. Les chercheurs ont rejoué sa courbe de lumière sur un panneau de LED. Une perruque synthétique brune, des tissus sombres, de la peinture et du bois ont alors émis un son comparable à un bruissement de feuilles ou à un murmure.

« Une personne attentive, dans un environnement calme contenant de bons matériaux de transduction, pourrait entendre le son […] d’un bolide de magnitude −12 ou plus brillant »

Richard Spalding et ses coauteurs, Scientific Reports, février 2017

Peut-on entendre n’importe quelle étoile filante ?

Non : il faut un bolide très brillant, rare même pendant les pluies d’étoiles filantes qui multiplient les traits dans le ciel. Il faut aussi du calme et, tout près, des matériaux qui captent la lumière : cheveux, vêtements sombres, feuilles ou herbe, que l’équipe de 2017 a tous testés. Un bolide vu ou entendu se signale sur le formulaire de l’Organisation internationale des météores.

L’effet photoacoustique n’explique pas tout. L’enquête de 2002 recense des sons simultanés sous des étoiles filantes de magnitude −2, bien plus pâles qu’un bolide de magnitude −12. Pour celles-là, aucune des deux pistes n’a été testée. Et la piste radio de Keay n’a été cherchée en Ontario que sur des bolides plus brillants que la magnitude −5.

Article créé en collaboration avec l’IA.