par Kenny Hemphill
Interstellaire. Gravity. 2001 : L’Odyssée de l’espace. Même Star Wars. Ils ont tous une chose en commun : au-delà des lumières de leurs vaisseaux spatiaux, et à part la faible lueur en pointe d’aiguille des étoiles lointaines, l’espace est sombre comme une tache d’huile.
Pourquoi il en est ainsi est une question que les scientifiques se posent depuis plus de 400 ans. Tout le monde, de Johannes Kepler à Edmond Halley, a tenté d’y répondre. Mais c’est l’astronome allemand Heinrich Wilhelm Olbers qui a donné son nom au paradoxe du ciel noir. Olbers s’est demandé : Si l’univers est infini et qu’il existe un nombre infini d’étoiles infiniment vieilles, pourquoi la lumière de ces étoiles n’est-elle pas visible depuis la Terre ? Si c’était le cas, le ciel nocturne serait lumineux, et non sombre.
À la fin du XIXe siècle, l’idée d’un univers infini avait été largement abandonnée – ce qu’avait anticipé Edgar Allan Poe dans son essai de 1848, Eurêka, où il écrivait :
« Si la succession des étoiles était infinie, alors le fond du ciel nous présenterait une luminosité uniforme, comme celle affichée par la Galaxie – puisqu’il ne pourrait y avoir absolument aucun point, dans tout ce fond, où n’existerait pas une étoile. Le seul mode, par conséquent, par lequel, dans un tel état de choses, nous pourrions comprendre les vides que nos télescopes trouvent dans d’innombrables directions, serait de supposer la distance du fond invisible si immense qu’aucun rayon en provenant n’a pu encore nous atteindre. »
En d’autres termes, le paradoxe d’Olbers est résolu avec l’hypothèse que l’univers a un âge fini (ce qui est soutenu par la théorie du Big Bang), que la vitesse de la lumière est finie, et donc que l’univers observable a un horizon au-delà duquel nous ne pouvons pas voir les étoiles. Cinquante ans plus tard, Lord Kelvin a utilisé les mathématiques pour prouver que dans un univers fini, ou un univers dans lequel les étoiles naissent et meurent, le ciel nocturne devrait être sombre.
Il existe d’autres facteurs contribuant à l’obscurité qui règne dehors. L’expansion cosmique sur des milliards d’années signifie que l’énergie du rayonnement qui a été émis à la suite du Big Bang a été décalée vers le rouge, ou réduite à la basse température des micro-ondes. Cela la place au-delà du spectre visible. Les autres rayonnements de l’espace – lumière infrarouge et ultraviolette, ondes radio et rayons X – sont tous invisibles à l’œil humain. Si nous pouvions les voir, l’espace semblerait un peu moins sombre.
Universe Today a une autre explication : « L’espace est noir à notre perception car il y a peu de molécules de matière qui peuvent réfléchir ou diffuser la lumière comme notre atmosphère sur Terre. Comme la lumière va en ligne droite, elle semble être absorbée par le vide et l’espace. Sinon, l’espace ressemblerait au ciel sur Terre. »
Pensez à une lampe de poche dans une pièce sombre. Regardez directement l’ampoule et vous voyez sa lumière. Pointez-la vers un meuble ou un mur, et vous voyez la lumière réfléchie. S’il n’y avait rien pour la refléter, vous ne verriez pas de lumière du tout. Ce qui est exactement ce qui se passe dans l’espace.
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