Pourquoi l'espace est-il "noir"?

[Magicien]

Pour répondre à la toute première question, pourquoi le ciel est noir la nuit, pour corriger certaines inepties précédentes, et confirmer certaines idées.

Allez hop : la réponse tiré de l'ouvrage de Philippe Miné, Bizarre Big Bang aux éditions Belin - Pour la Science :

[...]

Pourtant la couleur naturelle du ciel ne devrait pas être le noir mais le blanc comme l'a prouvé Heinrich Wilhelm Olbers (1758 - 1840). Le problème avait également été traité auparavant, en 1774, par Jean Philippe de Chéseaux, et même déjà abordé par Kepler. Dans un univers infini, quelle que soit la direction du ciel visé, on doit aboutir à une étoile. On objectera que les étoiles lointaines envoient moins de lumière. Néanmoins, si la luminosité apparente diminue comme le carré de la distance, le nombre d'étoiles augmente selon la même loi. Les deux effets se compensent donc. Le regroupement des étoiles en galaxies ne change rien, si l'on suppose que les galaxies s'étendent jusqu'à l'infini.

On objectera ensuite que les étoiles se masquent les unes les autres puisque ce ne sont pas des points mais des sphères. Dans ce cas, la luminosité du ciel serait égale à la luminosité moyenne des étoiles, et l'ensemble du ciel devrait être aussi brillant que la surface du Soleil. On pourrait évoquer l'existence d'une matière interstellaire qui absorberait la lumière, mais en recevant indéfiniment de l'énergie, cette matière finirait par chauffer, et donc à émettre elle-même de la lumière. Une loi de la physique indique même que la température de cette matière deviendrait égale à celle des étoiles, puisque la durée du chauffage n'est pas limitée par le temps dans un univers éternel.

Pourquoi le ciel est-il noir ? Une résolution simple de ce paradoxe consiste à supposer que les étoiles n'ont pas toujours brillé, qu'elles se sont allumées à un moment donné. L'Univers n'a donc pas toujours existé sous sa forme actuelle, ce qui contredit totalement la conception de Kant et de ses contemporains. Remarquons qu'il n'est pas interdit dans ce cas d'imaginer un Univers infini dans l'espace, car comme la lumière ne se propage pas instantanément, nous recevons la lumière des étoiles avec un certain retard. Pour les étoiles très éloignées, le temps de voyage est supérieur à l'âge de l'Univers et nous ne les voyons pas aujourd'hui. On sait qu'il y a un effet supplémentaire dans le modèle du Big Bang : l'Univers est en expansion, les galaxies s'éloignent de nous. La lumière se modifie et se raréfie progressivement par effet Doppler-Fizeau. La nuit ne devient donc pas de plus en plus blanche mais de plus en plus noire.

[...]

 

 

 

Moi ça m'a convaincu.

[barlow]

bonjour et si tout simplement il n y avait rien dans l univers qui reflecissait la lumiere des etoiles . ou tout du moins d objet assez volumineux pour le faire .

avez vous deja allume une ampoule dans une piece entierement tapissee en noir mat ?

on ne voit que l ampoule et rien d autre .

placez un bille ( de roulement par exemple ) quelque soit sa taille dans cette piece et elle sera visible . Mais elle est trop petit pour elle meme eclairer quoi que ce soit dans la piece .

voila mon point de vue .

reste que les autres hypotheses sont parfaitement valables et que je ne remet rien en cause .

bonne journee

bruno

[ChiCyg]

L'Univers n'a donc pas toujours existé sous sa forme actuelle, ce qui contredit totalement la conception de Kant

Faux. Kant a montré dans sa "Critique de la raison pure" qu'on pouvait prouver logiquement que l'univers était infini en temps et en espace et qu'on pouvait aussi prouver l'inverse : l'univers est fini en temps et en espace. C'est sa première antinomie qui montre les limites de la logique. (Y en a trois autres)

 

Le ciel n'est pas complètement noir. Dans le visible il brille à raison d'une magnitude 25 dans un carré d'une seconde d'arc de côté. C'est faible, mais c'est pas tout noir !

[Ygogo]

Bonsoir

 

Un livre excellent et accessible pour comprendre pourquoi le ciel est apparemment "noir" pour les yeux humains :

 

"Le noir de la nuit, une énigme du cosmos", de Edward Harrison, aux éditions du Seuil (1990)

 

Ce livre n'est pas très récent, certes, mais les choses n'ont pas changé depuis qu'il a été écrit, et il donne bien le cheminement historique des idées sur ce sujet.

 

Bonne lecture !

[perefog]

salut Ygogo

 

pour apporter une réponse , en esprérant que elle n est déjà été dite. :

 

http://pagesperso-orange.fr/oncle.dom/astronomie/histoire/ciel_noir/ciel_noir.htm

[alain Lagorce]

salut à tous,

Jeff a de mon point de vue parfaitement résumé la réponse à la question.

L'espace est noir car l'univers est fini et en expansion.

:-)

[Invité akira]

L'univers n'est pas du tout forcement fini. C'est l'univers observable qui l'est.

Et un univers en expension a forcement un horizon cosmologique (si la vitesse de la lumiere est finie).

[hlcg]

Bonjour,

 

je fais suite à vos remarques à la question "Pourquoi l'espace est-il noir ?".

 

J'ai lu vos différentes remarques, et je me pose une question :

Si on s'en tenait à notre système planétaire par exemple (sans regarder au delà). De quoi est composé le vide qui entoure nos planètes, le soleil, les comètes, les astéroïdes, etc. ? Je demande ça car d'une part, j'ai remarqué que quand une caméra sur l'ISS film 2 astronautes en sortie dans le vide, on les vois très nettement (bien sûr c'est le soleil qui les éclaires) mais je veut dire par là qu'il ne paraît pas y avoir de particules noir ou sombres dans le vide (bien sûr à notre échelle on ne doit peut-être pas les voir). Deuxièmement, j'avais entendu dire qu'il y avait à un certain pourcentage (petit) de particules qui composent le vide. Je ne connait pas leurs nature, mais comme elles sont éloignés on ne peut pas les voir. Je me demandais simplement si ce n'était pas ces particules qui (quand on regarde l'immensité de l'univers observable avec nos yeux, cette fois) fait que le vide de l'espace est noir.

 

Mis à part ces particules, le vide est sensé êtres transparent, alors pourquoi on vois du noir ?

 

Quelqu'un pourrait-il m'éclaircir cela ?

merci à vous.

[Ygogo]

Bonjour

 

Attention à ne pas mélanger des choses complètement différentes et sans lien avec la question du "noir de la nuit"..

 

Dans le système solaire, le milieu interplanétaire est "presque" vide, mais pas tout à fait, puisqu'en plus des planètes et autres trucs qui se baladent il y a toujours et partout :

- le "vent solaire", c'est-à-dire surtout des protons et des électrons éjectés par le Soleil

- des micrométéorites et autres poussières cométaires.

 

Les particules du vent solaire ne diffusent pas suffisamment de lumière pour empêcher le ciel d'être noir. Pour les poussières et autres, on sait que la lumière diffusée est visible : c'est la "lumière zodiacale".

 

Tout cela n'a rien à voir avec "les particules qui composent le vide", expression à manier avec prudence ! Je suppose que tu as lu des choses sur les particules virtuelles et le vide quantique, mais en première approximation il faut oublier tout ça, tant que les notions "macroscopiques" de base ne sont pas bien intégrées.

De toute façon, ces pseudo-particules ne sont en rien responsables du "noir de la nuit".

 

A propos des vues autour de l'ISS : tu remarque judicieusement que les sujets photographiés (astronautes, parois, antennes, etc...) sont brillamment éclairés par le Soleil. Du coup, le réglage des caméras escamote complètement tout ce qui est peu brillant, et mêmes les étoiles qui sont en arrière-plan. A plus forte raison, les deux trois micropoussières qui sont passent peut-être par là restent invisibles !

 

Un contre-exemple à propos de ce qu'on voit depuis l'ISS : une photo de décembre 2011 (sans trucage, juste avec le bon réglage de temps de pose) qui montre à la fois la comète Lovejoy, les étoiles bien plus lointaines, et au premier plan l'atmosphère vue du dessus, avec la couche verte luminescente...

 

 

Je ne peux faire mieux que de recommander la lecture d'un livre déjà mentionné :

"Le noir de la nuit, une énigme du cosmos", de Edward Harrison, aux éditions du Seuil (1990)

(pas très récent, mais facile à lire)

Modifié 4 février 2018 par Ygogo

[jim]

Sur un aspect terre à terre : le ciel est "noir" parce que le seuil de détection de nos yeux est trop faible...ça se voit très bien en photo astro, selon le temps de pose, le diamètre du miroir, l'étoile est dans le bruit du capteur et donc invisible, soit ressort du bruit et donc devient visible...

 

Maintenant sur un aspect cosmologique : J'ai l'impression qu'il n'existe pas de zones de l'espace sans rayonnement... un peu comme nos ciels laiteux qui ne sont plus noirs, mais gris...

Peut-être que les nouveaux télescopes nous trouverons un lieu sans rayonnement

[Ygogo]

(...)Maintenant sur un aspect cosmologique : J'ai l'impression qu'il n'existe pas de zones de l'espace sans rayonnement... (...)

 

Bonjour

Remarque très judicieuse : si le modèle actuellement admis n'est pas trop erroné, tout l'espace doit au minimum être rempli par le rayonnement du "fond cosmologique" à 2,7 K

Ce n'est pas un rayonnement visible par nos yeux, mais c'est bien un rayonnement électromagnétique quand même...

[alopex]

Sur un aspect terre à terre : le ciel est "noir" parce que le seuil de détection de nos yeux est trop faible...ça se voit très bien en photo astro, selon le temps de pose, le diamètre du miroir, l'étoile est dans le bruit du capteur et donc invisible, soit ressort du bruit et donc devient visible...

 

Maintenant sur un aspect cosmologique : J'ai l'impression qu'il n'existe pas de zones de l'espace sans rayonnement... un peu comme nos ciels laiteux qui ne sont plus noirs, mais gris...

Peut-être que les nouveaux télescopes nous trouverons un lieu sans rayonnement

 

Je me disais la même chose que toi. Avec des yeux différents on ne verrais pas forcement la "nuit noire". Mais pas de bol on est conçu pour vivre le jour avec le soleil

[jobystyle]

Mmh, puisque l'univers baigne dans la "lumière" du rayonnement cosmologique, émis 380 000 ans après le big bang, alors techniquement parlant, il n'est pas "noir" du tout !

[jim]

Mmh, puisque l'univers baigne dans la "lumière" du rayonnement cosmologique, émis 380 000 ans après le big bang, alors techniquement parlant, il n'est pas "noir" du tout !

 

Je suis de ton avis et de ce fait la question initiale a perdu son questionnement magique ... ça casse le mystère : Le ciel est noir parce qu'on ne perçoit rien... Le problème est chez nous pas dans le cosmos.

 

Maintenant le mystère se déplace vers le rayonnement cosmologique...

 

En complément : est-ce que le noir du trou noir émet quelque chose ?

[bongibong]

En complément : est-ce que le noir du trou noir émet quelque chose ?

Et bien contrairement à ce que l'on pourrait penser... eh bien un trou noir rayonne en effet. Ce sont des effets quantiques, et à terme un trou noir finit par s'évaporer complètement.