Pourquoi l'espace est-il sombre alors que le Soleil brille ?

La lumière ne devient visible que lorsqu'elle atteint l'œil. Le ciel bleu du jour apparaît parce que les molécules de l'air dévient la lumière solaire de courte longueur d'onde dans toutes les directions : une lumière diffusée arrive de toute la voûte céleste et éclipse les étoiles. Au-dessus de l'atmosphère, ce milieu fait défaut. Là, le Soleil brûle sans aucun filtre, mais l'espace à ses côtés reste noir, car aucune particule ne dévie sa lumière vers l'observateur. C'est pourquoi les images de la surface lunaire montrent un terrain éblouissant sous un ciel entièrement noir, sans aucune transition à l'horizon.

Sombre ne signifie pas pauvre en énergie dans l'espace. Le rayonnement est simplement strictement directionnel : une surface orientée vers le Soleil se réchauffe fortement, tandis que le côté opposé se refroidit en même temps, car il n'y a pas d'air pour répartir la chaleur. Les ombres sont également dures, car sans lumière diffuse il n'y a pas de transitions douces ; les bords semblent coupés au couteau. Pour les caméras, cela signifie des contrastes extrêmes ; pour les combinaisons spatiales, les satellites et les voiles solaires, une construction faite de films isolants, de revêtements et de radiateurs qui doit supporter les deux extrêmes à la fois.

Reste la question de savoir pourquoi les innombrables étoiles n'éclairent pas l'arrière-plan. C'est précisément ce avec quoi l'astronomie a lutté dans le paradoxe dit d'Olbers : dans un univers d'âge infini et uniformément rempli d'étoiles, toute direction d'observation devrait briller. Ce n'est pas le cas, car l'univers a un âge fini et c'est pourquoi la lumière ne nous parvient que depuis un environnement limité, et parce que l'expansion de l'espace déplace le rayonnement des sources lointaines vers l'infrarouge et le domaine des micro-ondes. Il reste une lueur résiduelle qu'aucun œil ne voit, et l'impression d'une obscurité totale.