Sous vos yeux se trouve un modèle informatique qui montre un superamas de galaxies appelé Laniakea et la place que nous y occupons. Le point rouge sur l’image n’est pas la Terre ni même le système solaire, mais notre Voie lactée.
Les scientifiques tentent depuis longtemps de comprendre où se situe exactement notre Galaxie dans l’Univers. En 2014, une équipe de chercheurs a collecté des données sur près de 100 000 galaxies et cartographié leurs emplacements et leurs mouvements dans l’espace. Pour la première fois, nous avons constaté que la Voie lactée fait partie d’un système de galaxies beaucoup plus vaste : un superamas que les scientifiques ont appelé Laniakea.
Le diamètre approximatif de ce superamas est de 520 millions d’années-lumière et la Voie Lactée est située loin de son centre, presque à la périphérie.
À Laniakea, de l’autre côté de la Voie lactée, il existe une anomalie gravitationnelle – ce qu’on appelle le Grand Attracteur, vers laquelle, il s’est avéré, migrent la plupart des superamas de galaxies (y compris nous).
À propos, le diamètre de la Voie lactée est d’environ 200 000 années-lumière, ont conclu des chercheurs de l’Institut canarien d’astrophysique dans le cadre des missions Apogee et Lamost. Et il y a entre 200 et 400 milliards d’étoiles dans notre Galaxie.
La bête
La plupart des gens ne sont pas informés de l’existence du Grand Attracteur, du moins au-delà de son nom retentissant. Il convient de prêter attention au titre « Grand ». Si dans un univers dont la grandeur, même dans la partie observable, dépasse l’imagination, quelque chose est appelé « grand », ce n’est pas pour rien.
Le Grand Attracteur est une anomalie gravitationnelle, une violation de l’uniformité de la densité de matière dans l’univers, à un quart de milliard d’années-lumière de nous.
La masse de l’anomalie atteint 100 000 masses de la Voie Lactée, soit 10 % de la masse de l’hyperamas de Laniakea, une lentille grandiose d’un diamètre de 500 millions d’années-lumière. L’hyperamas est constitué d’environ 100 superamas, dont l’un est le nôtre – le « Groupe Local » d’une centaine d’amas de galaxies, dont l’un appartient à la Voie Lactée.
Et tout cela, comme des feuilles de thé dans une tasse, tourne autour du Grand Attracteur, situé au centre de Laniakea. Ici, vous pourriez être surpris par les chiffres – mais ce n’est qu’un nombre sec de zéros.
Cela vaut la peine de commencer par la façon dont le Grand Attracteur a été trouvé. Il a été possible d’observer le mouvement constant d’environ un million de galaxies autour d’un centre de masse commun grâce aux mesures des vitesses relatives au rayonnement de fond cosmique des micro-ondes.
Pour le cas de la Voie Lactée, la vitesse « supplémentaire », qui ne peut s’expliquer par la rotation autour des centres de masse de l’amas et du Groupe Local, atteint 600 kilomètres par seconde. En déterminant les vecteurs de mouvement de nombreuses autres galaxies, également « filtrés » des mouvements gravitationnels locaux, il a été possible de construire une image tridimensionnelle et de calculer la masse de l’attracteur.
C’est comme ça qu’il a été trouvé
D’abord au bout du stylo, car le point où se situe l’anomalie gravitationnelle s’est avéré être caché à l’observation des accumulations de poussière dans le disque galactique. Seuls les radiotélescopes et les télescopes à rayons X ont pu percer ce voile.
Qu’est-ce qui s’est avéré être le Grand Attracteur ? Techniquement, rien de spécial. Au moins, d’après ce que nous avons pu constater, l’anomalie est simplement un superamas très vaste et dense – dix fois la norme. Mais ici, nous devons nous rappeler comment on appelle un « superamas ».
Un superamas est la « crêpe primaire » – la première génération d’inhomogénéités – des nuages d’hydrogène en forme de disque dans lesquels une masse continue de gaz s’est fragmentée peu après l’époque de recombinaison – 380 000 ans après le Big Bang. Un superamas d’une masse d’environ 1 000 masses de galaxies géantes constitue une hétérogénéité extrêmement grande de distribution de masse.
Cependant, même dans le jeune univers, plusieurs nuages ont fusionné, formant une anomalie et faisant tourner des dizaines d’autres « crêpes » autour d’eux. C’est ainsi qu’Attractor et Laniakea sont nés puis se sont effondrés.
En ce moment, Laniakea est déchirée par l’expansion de l’espace et s’envole.
La Voie Lactée tombe sur l’Attracteur à une vitesse de 600 km/s, mais l’Attracteur s’éloigne à une vitesse de 5 000 km/s. La connectivité gravitationnelle est rompue non seulement dans les hyperamas, mais aussi dans les superamas ordinaires. En particulier, les amas de groupes locaux s’envolent à des vitesses supérieures à leur mouvement gravitationnel. Les vitesses tangentielles des galaxies dans les hyper- et superamas sont préservées uniquement parce qu’il n’y a pas de résistance du milieu. Le superamas local est tombé comme une pierre tombée d’une fronde et s’éloigne désormais de l’Attracteur.
Mais en même temps, dans l’Attracteur lui-même, la connectivité gravitationnelle de 10 000 (100 000, en comptant les naines) galaxies peut actuellement être préservée. Il s’agit d’une région avec une très forte densité de population galactique et le berceau probable de galaxies supergéantes – obtenues par la fusion de dix, voire d’une centaine de nuages d’étoiles de la taille de la Voie lactée.
En pratique, cependant, cela signifie simplement qu’un hypothétique Seigneur des Ténèbres à l’échelle cosmique – de telles personnes veulent généralement conquérir la galaxie entière – rencontrera des difficultés dans l’Attracteur. Il lui faudra beaucoup plus de temps et d’étoiles de la mort, et d’autres galaxies sont si proches qu’elles sont tentantes.
Et au fait, s’il y a trop de galaxies dans l’Attracteur, alors d’où viennent-elles ?
Le compactage s’est produit en raison de la croissance de vides – des vides entre les « crêpes ». Le vide colossal – le Répulseur (car les galaxies s’envolent) – a été découvert à 800 millions d’années-lumière du système solaire.
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