Un télescope puissant peut voir autant d’étoiles dans un petit carré de ciel. Le fait est qu’il doit y en avoir encore plus.
L’univers est infini et il n’y a pas de nombre d’étoiles. Au centre d’une forêt, qui est plus petite que l’univers, et où il n’y a pas autant d’arbres que d’étoiles, on ne peut pas voir les trouées — le champ de vision est bloqué par les troncs et les feuilles. Pourquoi, alors, le ciel nocturne n’est-il pas rempli d’étoiles ? C’est le paradoxe d’Olbers, ou paradoxe photométrique. Aujourd’hui, nous allons trouver la réponse à ce paradoxe.
Table des matières
Science contre logique
Le ciel selon le paradoxe d’Olbers.
La question de savoir pourquoi il y a si peu d’étoiles dans le ciel nocturne a tourmenté les astronomes, même au XIXe siècle, alors que la science avait atteint sa maturité. Dans les télescopes, il est vrai, les scientifiques voyaient beaucoup plus de luminaires — mais moins que de brûlures dans le vaste Univers. Sous les voûtes du front des scientifiques, la logique voulait que le ciel nocturne ressemble à l’animation qui le jouxte.
La solution au paradoxe s’est avérée encore plus simple que la formulation.
Des étoiles invisibles
Commençons par dire que les observateurs d’étoiles du dernier millénaire n’avaient pas si tort que cela. La photo ci-dessous a été prise par le télescope orbital Hubble (une machine incroyablement cool, qui a même fait l’objet d’un article). Elle montre un 1/13 000 000e de l’ensemble de la sphère céleste.
Toutes ces étoiles colorées sont des galaxies invisibles à l’œil nu. Pour prendre cette photo, le télescope a dû aller dans l’espace, utiliser des capteurs ultra-sensibles et maintenir le cadre pendant plus de 11 jours ! Une telle technologie n’est apparue qu’à la fin du siècle dernier.
Le champ ultra-profond de Hubble
Si l’homme pouvait tout voir comme un télescope en orbite, le ciel nocturne serait aussi lumineux que le centre du bras de notre Voie lactée ! Pourtant, il existe encore des vides noirs que le paradoxe d’Olbers nie. L’indice de ces vides réside dans la raison même pour laquelle les galaxies sont cachées à l’œil nu.
L’expansion de l’univers est trop rapide
Nous avons déjà compris comment et pourquoi le monde qui nous entoure est en expansion. En bref, la lumière provenant de galaxies lointaines parcourt une plus grande distance vers nous que lorsqu’elle est partie de chez nous. Cela crée l’effet de décalage vers le rouge : la fréquence et l’énergie des rayons provenant d’étoiles lointaines sont réduites.
Qu’est-ce que cela signifie ? Il existe des étoiles si lointaines que leurs rayons s’éteignent avant d’atteindre la Terre. Il y a donc de la lumière dans les abîmes noirs de l’espace, mais nous ne la verrons jamais.
D’ailleurs, la distance est la principale source du paradoxe photométrique.
L’horizon des événements n’est pas caoutchouteux.
La lumière met du temps à atteindre la Terre. À 149 600 000 kilomètres du Soleil, il faut 8,3 minutes, et à 81360544648396 kilomètres de l’étoile Sirius, il faut 8,6 ans. Plus la distance est grande, plus la lumière met de temps à voyager, c’est clair ici.
Notre univers a environ 13,8 milliards d’années. Mais la taille du cosmos est infinie ! Les télescopes les plus puissants ont pu détecter la lumière à une distance-temps de 12-13 milliards d’années. Cela signifie qu’un grand nombre de galaxies restent invisibles — elles sont si éloignées que le rayonnement n’a physiquement pas eu le temps de voyager, même sous la forme de neutrinos insaisissables !
L’horizon des événements explique en grande partie pourquoi les trous noirs sont noirs. Cliquez ici pour visionner le film en taille réelle.
À mesure que l’Univers s’étend, la lumière doit parcourir une distance encore plus grande. À un moment donné, à l’autre bout du monde, l’expansion sera égale à la vitesse de la lumière, ce qui créera ce que l’on appelle l’horizon des événements. Il se rapprochera de plus en plus de nous, jusqu’à ce que les étoiles les plus proches ne soient plus visibles.
Cela ne se produira que si l’expansion se poursuit sans relâche, ce qui ne se produira que dans plusieurs milliards d’années. Récemment, nous avons parlé de catastrophes cosmiques de grande ampleur — même celles-ci sont plus faciles à attraper que d’attendre l’horizon des événements à votre porte.
Pour la dernière fois
Il s’avère que le mystère d’Olbers n’est pas du tout un paradoxe : les lois de la physique ne permettent pas à toutes les étoiles à la fois d’aveugler nos yeux. Cependant, les scientifiques ne s’arrêtent pas en si bon chemin et continuent de découvrir de nouvelles étoiles. Vous pouvez admirer ces étranges luminaires dans notre catalogue d’étoiles, et dans l’éditeur VK, nous publions les meilleures photos de télescopes et d’autres choses intéressantes. Suivez le guide dans le monde de l’espace — et vous ne vous ennuierez pas !
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023