Peu importe vers où on regarde la nuit, à l’oeil nu ou avec un télescope, on voit des étoiles. Beaucoup d’étoiles. Alors pourquoi le ciel est-il noir la nuit?

Parce que le Soleil fait dodo, me dites-vous? Non. Tout d’abord, saviez-vous que le paradoxe selon lequel la nuit est noire malgré les milliards d’étoiles, se nomme paradoxe d’Olbers? M. Olbers est un astronome allemand du 19e siècle.

À cette époque, on considère que l’Univers est statique (pas d’expansion ou de contraction) et s’étend à l’infini dans toutes les directions. Ainsi, peu importe la direction vers laquelle un observateur dirige son regard, il croise une étoile. Puisque les étoiles sont brillantes, le ciel de la nuit devrait donc être aussi brillant que la surface du soleil.

Pour répondre à ce paradoxe, Olbers prétend que l’Univers est rempli d’une matière qui absorbe la lumière des étoiles. Ce qui a été démontré comme faux!

La solution réside dans l’hypothèse d’un Univers en mouvement et limité. L’Univers est «né» il y a environ 13,7 milliards d’années grâce au Big Bang. Comme la vitesse de la lumière n’est pas infinie, la distance maximale à laquelle on peut observer une étoile est de… 13,7 milliards d’années-lumière. C’est énorme, mais pas infini. Le volume de l’Univers observable contient donc un nombre fini d’étoiles (environ dix mille milliards de milliards d’astres). Celles-ci contribuent à la luminosité du ciel nocturne. D’ailleurs, selon les astronautes, l’univers est plutôt «gris foncé» que noir. Puisque le nombre d’étoiles n’est pas infini, le ciel, à la tombée de la nuit, est moins lumineux que la surface d’une étoile.

L’expansion de l’Univers contribue aussi à la noirceur de la nuit. La contribution des étoiles lointaines à la brillance du ciel est beaucoup moins importante que celle prévue dans le cas d’un Univers statique. Les étoiles situées dans des galaxies lointaines s’éloignent de nous à des vitesses qui frôlent celle de la lumière. La lumière stellaire est ainsi «diluée» par l’expansion de l’Univers.Son intensité est donc nettement moins grande.