Si l'univers est plein d'étoiles, pourquoi la nuit est-elle noire ?

Si l'univers est infini, éternel et rempli d'étoiles, alors dans n'importe quelle direction, le regard devrait finir par tomber sur la surface d'une étoile. Tout le ciel devrait briller comme un immense soleil. Pourtant, la nuit, le ciel est surtout noir. Cette contradiction s'appelle le paradoxe d'Olbers, et elle a tracassé les astronomes pendant des siècles avant qu'on puisse l'expliquer correctement.

Le casse-tête est plus vieux que son nom. Kepler en avait posé une version dès 1610, et Halley et Cheseaux s'y sont confrontés au XVIIIe siècle. Il porte le nom de Heinrich Wilhelm Olbers, qui l'a décrit en 1823. C'était un médecin allemand qui faisait de l'astronomie la nuit, depuis un observatoire installé dans sa propre maison.

Une intuition étrange est venue d'un écrivain, pas d'un scientifique. En 1848, Edgar Allan Poe publie Eureka, un long essai sur l'univers qu'il qualifie lui-même de poème en prose. Il n'avait aucune recherche scientifique derrière lui, et beaucoup l'ont jugé absurde de son vivant. Pourtant, Poe raisonnait que si les étoiles remplissaient vraiment un arrière-plan sans fin, le ciel devrait briller uniformément partout, comme la bande laiteuse de la Voie lactée. Puisque ce n'est pas le cas, il a supposé que la lumière des étoiles les plus lointaines n'avait simplement pas encore eu le temps de nous parvenir.

Cette intuition pointait dans la bonne direction. Dix ans plus tard, Johann Heinrich von Mädler proposa dans la littérature scientifique qu'un univers d'âge fini résoudrait le problème : il n'y a simplement pas eu assez de temps pour que la lumière d'une infinité d'étoiles nous parvienne. Aujourd'hui, la réponse complète tient en trois points. L'univers n'est pas infiniment vieux. Son expansion étire la plus ancienne lumière jusqu'à en faire des micro-ondes invisibles. Et du gaz, en chemin, absorbe une partie de la lumière des étoiles et la réémet dans l'infrarouge.