La lumière blanche semble uniforme, mais elle est en réalité composée d’un grand nombre de couleurs. Lorsqu’on la décompose avec un prisme ou un spectroscope, on obtient un spectre semblable à un arc-en-ciel. Ce spectre contient également de nombreuses lignes sombres ou brillantes appelées raies spectrales.

Chaque élément chimique produit un ensemble distinct de raies. Celles-ci fonctionnent un peu comme une signature permettant aux scientifiques d’identifier la matière à distance. C’est ainsi que l’on peut déterminer la composition du Soleil sans devoir y prélever le moindre échantillon.

La raie H-alpha appartient à la série de Balmer de l’hydrogène. Elle est produite lorsqu’un électron présent dans un atome d’hydrogène passe d’un niveau d’énergie supérieur vers un niveau inférieur bien précis. Cette transition libère un photon dont la longueur d’onde est d’environ 656,28 nanomètres, dans le rouge du spectre visible.

Dans la chromosphère solaire, une grande quantité d’hydrogène interagit avec le rayonnement et les champs magnétiques. En isolant la raie H-alpha, on augmente fortement le contraste des structures associées à cette couche. Les filaments, les protubérances, les plages et plusieurs manifestations des éruptions deviennent alors observables.

Cependant, la matière solaire n’est pas immobile. Lorsqu’un nuage de plasma se déplace vers l’observateur ou s’en éloigne, la position apparente de la raie H-alpha se décale légèrement. Ce phénomène, appelé effet Doppler, ressemble au changement de hauteur du son d’une sirène lorsqu’elle s’approche puis s’éloigne.

En modifiant très légèrement le réglage d’un télescope H-alpha, on peut parfois mettre en évidence des parties différentes d’une structure en mouvement. Une même région peut alors changer d’apparence, non parce qu’elle a réellement disparu, mais parce qu’une portion de son plasma n’émet plus exactement au centre de la bande observée.

La prochaine chronique expliquera pourquoi la largeur de cette fenêtre spectrale transforme aussi profondément l’apparence du Soleil.