You are currently viewing [Pourquoi le ciel est-il noir la nuit ?]

Bien que le ciel soit rempli d’étoiles, objets lumineux par excellence, il nous apparaît noir chaque nuit… Ce paradoxe a pour la première fois été relevé par Heinrich Olbers, médecin allemand passionné d’astronomie, qui en 1823 écrivait dans un ouvrage intitulé « La transparence cosmique »: « S’il y a réellement des soleils dans tout l’espace infini, leur ensemble est infini et alors le ciel tout entier devrait être aussi brillant que le Soleil. Car toute ligne que j’imagine tirée à partir de nos yeux rencontrera nécessairement une étoile fixe quelconque, et par conséquent tout point du ciel devrait nous envoyer de la lumière stellaire. »

Pour comprendre pourquoi ce n’est pas le cas, il faut convoquer la relativité générale d’Einstein et notamment se rappeler que l’Univers est en expansion.« L’âge de l’Univers est fini et la lumière de ses étoiles est atténuée par l’expansion de l’Univers » On pourrait s’attendre à ce que le ciel nocturne soit aussi lumineux que le ciel diurne si l’on supposait que l’Univers est éternel et immuable : c’est ce que fait la théorie de l’état stationnaire. Mais toutes les observations tendent à démentir ce modèle. Le phénomène principal qui répond au paradoxe d’Olbers est donc l’âge fini de l’Univers. Le fait que la nuit soit noire est justement un élément révélateur du fait que l’Univers n’est pas statique, mais dynamique, et qu’il n’est pas infini mais contient un nombre fini d’étoiles.

Un autre phénomène aide aussi à la résolution du paradoxe, y compris dans le cas d’un Univers qui serait à la fois stationnaire et en expansion : le décalage vers le rouge qui affaiblit la lumière des étoiles. À cause de l’expansion de l’Univers, la lumière que l’on perçoit d’une galaxie lointaine apparaît plus rouge. Elle peut même sortir du spectre visible par l’humain!

Dernier élément, les objets, s’ils n’émettent pas de lumière, sont visibles parce qu’ils la réfléchissent. L’espace étant essentiellement constitué de vide, en-dehors des galaxies, il réfléchit très peu de la lumière émise par les objets stellaires. Le ciel nous apparaît donc irrémédiablement noir la nuit, malgré tous les points brillants qu’il nous laisse à voir!

D’autres questions sur l’espace? Venez les poser durant le festival On the Moon again, ce weekend!

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