Pourquoi l'espace est noir alors que l'univers est truffé d'étoiles?

Loin des lumières de la ville, par une belle nuit sans Lune, la voûte céleste offre un spectacle saisissant: des milliers de soleils lointains brillent sur un fond noir... qui devrait pourtant être d'un blanc aveuglant !

Alors pourquoi n'y a t'il pas d'étoiles entre les étoiles?

En effet, le raisonnement pourrait être le même que lorsqu'on pense a une balle de fusil tiré dans les bois: si la forêt est assez grande il n'y aucune chance que le projectile évite tout les arbres et il va donc fatalement finir dans un tronc.
Dans notre cas, si l'univers est infini et saupoudré d'étoiles, alors quelle que soit la direction du ciel que vous visez, votre regard devrait tomber tôt ou tard sur un astre. D'où la conclusion: le fond du ciel ne devrait pas être noir, mais aussi brillant que le soleil dans toutes les directions.

Pas assez d'étoiles pour tapisser notre ciel?

 
On pourrait penser, par exemple, que lorsqu'on vise une zone obscure du ciel, il y a certes forcément une étoile quelque part au bout de la ligne de mire, mais si lointaine que sa lumière est trop faible pour être visible.
Mais ça ne marche pas à cause d'un phénomène tout bête: la perspective. Plus vous regardez loin, plus les objets du paysage semblent petits et serrés les uns contre les autres. c'est la même chose dans le ciel (voir image).


Si votre visée évite les étoiles les plus proches et s'enfoncent, disons 10 fois plus loin dans la "forêt" interstellaire, les astres que vous atteignez apparaissent certes en moyenne 10 x 10=100 fois moins brillant (car la lumière reçue diminue en fonction du carré inverse de la distance). Mais vous embrassez aussi 100 fois plus du regard! Au final, les deux effets se compensent et toutes les portions du ciel devraient effectivement avoir a peu près la même luminosité, celle du soleil.

Quelques explications...

En réalité, au moins 2 phénomènes peuvent expliquer les parties non éclairées selon la vision de nos yeux depuis la Terre:
- D'une part, l'Univers n'est pas un espace complètement saturé d'énergie lumineuse car il continue à "gonfler"et s'agrandir. A chaque instant donné, il ne peut donc pas être rempli suffisamment de lumière.
- D'autre part, les étoiles n'ont pas toujours existé dans le temps (les premières sont apparues seulement 400 millions d'années après le Big-Bang) et du coup, au delà de certaines distances, il n'y a pas ou pas encore d'étoiles visibles dans le ciel car la lumière n'y est pas encore parvenue.

Grace a cet article j'ai appris que les étoiles disponibles ne peuvent pas fournir assez de lumière pour éclairer tout le ciel en même temps!


Aymeric, Wille 3A