L’Univers n’est pas noir : des scientifiques ont défini sa couleur moyenne et elle porte un nom délicieux

On imaginerait que la couleur de l’Univers est noire, parsemée de quelques pépites de chocolat blanc dispersées de façon plus ou moins irrégulière. Pourtant, que se passerait-il si l’on rassemblait toutes les couleurs visibles sur les images de Hubble ou de Webb ? De quelle couleur serait ce mélange cosmique ?

En termes de physique, on obtiendrait une teinte représentant la somme de toute l’énergie lumineuse émise. C’est précisément ce qu’ont décidé de faire les astronomes de l’étude 2dF Galaxy Redshift Survey, en utilisant le spectre lumineux de milliers de galaxies proches.

L’objectif était de comprendre l’histoire de la formation stellaire à travers la lumière. Pour cela, ils ont recueilli des données spectroscopiques sur plus de 160 000 galaxies différentes. En combinant ces informations, ils ont obtenu une mesure précise de l’émission moyenne de lumière par unité de volume.

Dans un premier temps, les calculs indiquaient que la teinte résultante était un turquoise très pâle. Mais un ajustement ultérieur des modèles de perception humaine, corrigeant l’équilibre des blancs, a modifié ce résultat et fait apparaître une couleur inattendue : un beige subtil, semblable à celui d’un petit café au lait.

Cette découverte n’est pas seulement une curiosité esthétique pour les passionnés d’espace et les amateurs de café. En définissant le spectre optique cosmique, les astronomes peuvent retracer l’évolution de la production d’étoiles depuis les débuts du Big Bang jusqu’à notre époque actuelle.

L’origine du café au lait

La couleur beige s’explique par des raisons scientifiques profondes liées à l’âge de l’Univers. Les étoiles jeunes émettent une lumière bleue intense, tandis que les étoiles plus âgées tirent vers des teintes rouges. En faisant la moyenne, on obtient un mélange dominé par des populations stellaires matures.

Les chercheurs ont utilisé des fonctions standard de correspondance des couleurs pour traduire les données spectrales en perception humaine. Ce processus technique a montré que la combinaison de toutes les longueurs d’onde visibles ne donne ni du noir ni un bleu éclatant.

Le nom de la couleur, choisi pour décrire la lumière globale combinée du cosmos, qui apparaît comme une teinte crème chaude et claire, a été sélectionné parmi plusieurs propositions, dont « Big Bang Beige » et « Skyvory », parce qu’il rappelle un café très au lait. Ses valeurs de couleur sont :

• Hex: #FFF8E7
• RGB: 255, 248, 231
• HSV: 42°, 9%, 100%

D’un point de vue spectroscopique, l’étude montre que l’Univers était beaucoup plus bleu dans sa jeunesse, il y a des milliards d’années, lorsque le taux de formation stellaire était plus élevé et que les étoiles massives dominaient le paysage cosmique avec leurs lueurs intenses et bleutées.

Cosmologie fossile

Pour parvenir à cette conclusion, des données du Sloan Digital Sky Survey ont été analysées. Ce recensement a permis d’étudier la lumière avec une précision remarquable dans de multiples bandes optiques. L’analyse a confirmé que le spectre moyen est cohérent d’une galaxie à l’autre.

Les scientifiques ont défini le spectre optique cosmique comme l’émission de l’ensemble des galaxies, une valeur qui représente l’énergie totale par unité de volume. Cet indicateur est fondamental pour la cosmologie fossile, car il permet de comprendre quand et en quelle quantité les étoiles se formaient dans chacune des galaxies étudiées.

L’une des grandes surprises a été la rigueur du modèle mathématique utilisé : en additionnant toute la lumière stellaire à travers les fonctions de sensibilité de l’œil humain, toute subjectivité a été éliminée. C’est ainsi que le « Cosmic Latte » est devenu une donnée objective.

La recherche a également révélé que le taux de formation des étoiles diminue de manière significative. Depuis dix milliards d’années, l’Univers a perdu sa vigueur juvénile et ce vieillissement se traduit précisément par le beige que l’on obtient en mélangeant les couleurs captées par les télescopes les plus avancés.

Une fenêtre sur l’histoire stellaire

Mais cette teinte raconte aussi l’histoire chimique de notre vaste environnement spatial. À chaque nouvelle génération d’étoiles, la métallicité augmente, autrement dit elle évolue avec le temps. La couleur est simplement le résultat de générations successives d’étoiles naissant et enrichissant le milieu interstellaire.

Ainsi, même si le ciel nocturne nous semble sombre et noir, la réalité est différente. La théorie des couleurs nous rappelle que le noir correspond simplement à l’absence de lumière atteignant nos yeux depuis une direction donnée. Mais si l’on fait la moyenne à l’échelle cosmique, le beige domine.

Le « café au lait cosmique » est bien plus qu’un nom savoureux pour une découverte astronomique : c’est aussi un rappel que nous vivons dans un Univers mûr et apaisé, et que la lumière stellaire accumulée nous enveloppe d’une teinte douce qui définit notre époque cosmique.

Comprendre la véritable couleur du cosmos aide les scientifiques à valider leurs théories sur l’évolution stellaire. Et souvenons-nous que chaque fois que nous contemplons cette nuance crème, nous observons la moyenne de milliards d’années d’histoire stellaire condensées en une seule et magnifique perception visuelle. Et vous, avez-vous déjà pris votre café de l’après-midi ?

Référence de l'article :

The 2dF Galaxy Redshift Survey: Constraints on Cosmic Star Formation History from the Cosmic Spectrum. 2018. Baldry, Ivan K.; Glazebrook, Karl; Baugh, Carlton M.; et al.