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6.
Solution : Décalage vers le rouge
:
Hermann Bondi
dans
« Cosmology » (1952) attire l’attention sur l’importance de l’article
d’Olbers
et pour ce qui n’était qu’une question
devienne « le paradoxe d’Olbers », expression fort malheureuse. Il a
été avec Gold à l’origine de la théorie de l’univers stationnaire en
expansion (création continue de matière et de rayonnement). En 1954, lors d'une
réunion à Oxford de la British Association, Bondi discute l'énigme de
l'obscurité dans « Theories of cosmology » (
Annexe
) et dit : « A
de nombreux égards, l'argument d'Olbers constitue le fondement de toute la
cosmologie moderne ; nous allons donc l'exposer dans le détail (...) On sait
que la lumière émise par une source animée d'un mouvement de récession apparaît
plus rouge et moins intense que si cette source était immobile, que ces effets
s'amplifient lorsque la vitesse de la source approche celle de la lumière, et
qu'inversement, la lumière d'une source se dirigeant vers l'observateur lui
apparaît plus bleue et plus intense.
Si l'Univers est un système en expansion, les
étoiles des couches lointaines
(dans l'argument d'Olbers)
s'éloignent de nous et
les couches très lointaines s'éloignent très rapidement. La lumière qu'elles
émettent est donc considérablement plus affaiblie que ne le prévoit l'argument
d'Olbers, et l'intensité du fond lumineux céleste sera bien inférieure à celle
calculée auparavant.
Si donc la vitesse d'expansion est suffisamment
élevée, ce fond lumineux aura la faible intensité qu'on lui observe actuellement,
et le paradoxe d'Olbers sera alors résolu. Si l'Univers était en contraction,
il y aurait renforcement de la lumière émise par les couches lointaines, et le
paradoxe serait encore plus accentué. »
Dans le cadre de la
théorie du Big Bang
, la lumière issue de l'Univers primordial, qui a voyagé sans
obstacles depuis l'horizon jusqu'à l'observateur durant environ quinze milliards
d'années, a été refroidie, décalée vers le rouge et affaiblie par l'expansion,
ce qui induit un ciel sombre dans le visible
.
La découverte du
rayonnement cosmologique fossile
associé à un décalage spectral de 1000 en 1965 par
Arno Penzias
et Robert Wilson confirma cette solution
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