Question : Quel est le paradoxe d’Olbers ? Pourquoi l’espace est-il sombre ? Pourquoi le ciel nocturne est-il sombre ?
L’univers est si vaste (même s’il n’est pas infini) que quelle que soit la direction dans laquelle nous regardons, nous devrions voir une étoile. Si c’était le cas, alors le ciel nocturne entier ne devrait être rien d’autre qu’une gigantesque nappe de lumière stellaire. Cela soulève la question : Pourquoi le ciel nocturne est-il sombre ?
Répondez :
Quand j’ai entendu parler de ce paradoxe pour la première fois, je n’ai pas trouvé cela très inquiétant. Après tout, les étoiles et les galaxies lointaines sont si faibles qu’on ne peut pas les voir à l’œil nu, n’est-ce pas ? Cela ne suffit-il pas à résoudre le paradoxe ?
En fait, il s’avère que même si l’on considère que les étoiles lointaines sont plus faibles, il devrait y avoir tellement d’étoiles qu’elles seraient globalement assez brillantes. Car plus on s’éloigne, plus chaque petite zone de l’espace représente un volume de plus en plus important. Si vous supposez une distribution vaguement uniforme des étoiles dans l’univers, il y aurait encore beaucoup de lumière dans chaque petite zone pour éclairer facilement le ciel nocturne.
Alors qu’est-ce qui l’empêche ?
Le paradoxe repose sur l’idée d’un univers statique et infini (ou presque). Il s’avère que si notre univers est extrêmement grand, il est loin d’être aussi grand ou statique. Nous le savons grâce aux preuves qui étayent le Big Bang.
Parce que l’univers a eu une origine et est en expansion, il y a un horizon défini jusqu’où nous pouvons voir. Lorsque nous regardons une section donnée du ciel nocturne, nous ne regardons pas infiniment loin dans l’espace, mais « seulement » à environ 13 milliards d’années-lumière. Au-delà, il n’y a rien d’autre à voir, si ce n’est la faible lueur (invisible à l’œil nu) du rayonnement de fond des micro-ondes cosmiques.
C’est en partie pour cela que le ciel nocturne est sombre – parce qu’il n’y a tout simplement pas assez d’espace et de temps pour que ce paradoxe particulier ait la place nécessaire pour éclairer le ciel nocturne.
Une autre raison est que l’espace n’est pas un vide. Bien que la pression dans l’espace soit beaucoup plus faible que celle de l’atmosphère, elle n’est pas exempte d’ions, d’atomes et de molécules. Ces particules peuvent absorber la lumière, mais aussi la disperser. On peut considérer l’espace comme un nuage de poussière presque infiniment épais. Il est si épais que la lumière ne peut pas arriver jusqu’à nous.
D’autres raisons expliquent que l’espace soit sombre :
- Certaines des étoiles s’alignent, de sorte que leur lumière est cachée derrière des étoiles plus proches et d’autres corps.
- Le rouge de l’univers en expansion décale la lumière des étoiles lointaines de sorte que leur lumière se trouve en dehors du spectre visible.
- L’univers est jeune, la lumière des étoiles lointaines n’a donc pas encore eu le temps de nous atteindre.
Sous la direction de Anne Marie Helmenstine, Ph.D.
