• JC Duval

Kezako : Pourquoi la nuit est noire ?

On aurait tendance à dire que c'est parce que le soleil est couché.

Certes, mais ce n'est pas la bonne réponse ...

 

Dans l'espace, le fond cosmologique est noir ce qui sur terre explique la noirceur du ciel nocturne.

Mais pourquoi le fond des cieux est-il noir ?

Le fond cosmologique est noir.

Le fond cosmologique est noir.


Comme on le croyait encore au début du XXeme siècle, si l'Univers est infini, éternel, contenant une infinité d'étoiles, alors où que l'on regarde, notre regard devrait croiser la lumière venue de l'une d'entre-elles : le ciel devrait être aussi brillant que la surface du Soleil. Force est de constater qu'il n'en est rien !

Ce paradoxe évoqué pour la première fois par Kepler au XVIIème siècle a été résolu pour la première fois par un écrivain : Edgar Poe. Il a publié en 1848 un poème en prose intitulé Eureka dont sont extraits ces vers :

"Were the succession of stars endless, then the background of the sky would present us an uniform luminosity, like that displayed by the Galaxy - since there would be no point, in all that background, at which would not exist a star.

The only mode, therefore, in which, under such a state of affairs, we could comprehend the voids which our telescopes find in all directions, would be by supposing the distance of the invisible background so immense that no ray from it has yet been able to reach us at all."


Autrement dit : les étoiles de l'arrière plan sont trop lointaines pour que leur lumière ait eu le temps de nous parvenir. Cette explication est en effet la bonne et repose sur deux piliers importants de la physique et de l'astrophysique modernes.


• L'Univers n'a pas toujours existé. C'est un des fondements de la théorie du Big-Bang, inconnue à l'époque de Poe. L'Univers est né il y a 13,7 milliards d'années.

• La lumière ne se propage pas à une vitesse infinie. On sait aujourd'hui que sa vitesse dans le vide est de 300 000 km/s.


D'autres compléments viennent aussi 'éclairer' la noirceur du ciel :

• L'univers est en expansion et de ce fait la lumière émise par les étoiles lointaines est décalée vers le rouge et l'infrarouge.

Avec l'expansion de l'espace, la lumière émise lors de la "nuit des temps" n'est plus perceptible par notre œil car ses longueurs d'onde se sont allongées et sont sorties du domaine du visible. On peut par exemple observer le "fond diffus cosmologique" première trace de la lumière dans l'Univers, mais dans le domaine des micro-ondes.

• Les étoiles ne sont pas éternelles, elles "naissent" et "meurent".


Le jour, le ciel est bleu et la nuit comme nous venons de l'expliquer, il est noir. La lumière émise par les étoiles et la lune n'étant pas assez intense, elle ne se diffuse pas dans l'atmosphère comme peut le faire la lumière du soleil. La nuit, il y a juste un léger scintillement des étoiles dû aux turbulences atmosphériques.


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