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Quel est l’objet le plus massif de l’Univers ?

Crédits : ESO / M. Kornmesser

Observer le ciel nocturne nous fait nous paraître tout petit, tout frêle. Mais à quel point ? Quels sont les objets les plus massifs connus de l’Univers ? Et parmi eux, lequel détient le record ? Une chose est sûre, notre planète fait pâle figure.

À certains égards, la question dépend de ce que l’on entend par le mot « objet ». Les astronomes ont repéré des structures comme Le Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale – un filament colossal de gaz, de poussière et de matière noire contenant des milliards de galaxies qui s’étendent sur environ 10 milliards d’années-lumière. Mais définir cet assemblage de matière comme un objet unique est difficile. Selon Scott Chapman, astrophysicien à l’Université Dalhousie à Halifax (Canada), la définition d’un objet en astrophysique est claire : « C’est quelque chose lié par sa propre auto-gravité », comme une planète, une étoile ou les étoiles en orbite au sein d’une seule galaxie.

En partant de ce principe, quel est donc l’objet le plus imposant de l’Univers ? Notre planète est massive comparée à notre espèce minuscule : 6 septillions kg – 6 avec 24 zéros après. Mais ce n’est même pas la plus grande planète du système solaire, éclipsée par les géantes extérieures Neptune, Uranus, Saturne et Jupiter, qui pèse environ 1,9 octillion kg (ou 1,9 avec 27 zéros après). Les chercheurs ont découvert des milliers de planètes en orbite autour d’autres étoiles, y compris plusieurs qui font paraître nos géants locaux plutôt chétifs. Découvert en 2016, HR2562 b est l’exoplanète la plus lourde découverte à ce jour, avec une masse 30 fois supérieure à celle de Jupiter.

Voici donc pour les planètes. Qu’en est-il des étoiles ? La plus massive connue est R136a1 – située à 130 000 années-lumière dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine en orbite autour de notre Voie lactée. Elle est entre 265 et 315 fois plus lourde que notre Soleil, qui pèse de son côté 2 nonillions kg (ou 2 avec 30 zéros après). Puis viennent les galaxies. La nôtre est déjà gigantesque, s’étendant sur 100 000 années-lumière d’un bout à l’autre, contenant environ 200 milliards d’étoiles et pesant environ 1,7 trillion de fois la masse de notre Soleil. Mais elle ne peut pas rivaliser avec l’amas du Phoenix. Au centre de ce dernier se trouve un trou noir supermassif – le plus grand jamais vu – avec une masse estimée à 20 milliards de soleils. La grappe de Phoenix elle-même est une énorme accumulation d’environ 1000 galaxies en orbite à environ 5,7 milliards d’années-lumière de la Terre. La masse totale de ce monstre est estimée à environ 2 quadrillions de soleils (ou 2 avec 15 zéros après).

Mais même ce Goliath ne peut rivaliser avec ce qui est probablement l’objet le plus massif jamais vu : un monstre galactique récemment découvert baptisé SPT2349-56, décrit le 25 avril dernier dans la revue Nature. « Nous avons atteint le jackpot avec cette structure », ont écrit les chercheurs. « Plus de 14 galaxies individuelles très massives se sont entassées dans un espace pas plus grand que notre Voie lactée ». Repérées lorsque l’Univers n’avait seulement qu’un dixième de son âge actuel, ces 14 galaxies individuelles finiront par se combiner en une seule galaxie gargantuesque, la plus massive de l’Univers. Et ce n’est que la partie émergée de l’iceberg. D’autres observations ont révélé que la structure totale pouvait contenir environ 50 galaxies supplémentaires. Au total, cette structure pourrait peser jusqu’à 15 quadrillions de soleils.

Qu’un tel objet si énorme puisse se former alors que l’Univers n’avait que 1,4 milliard d’années est surprenant pour les chercheurs, puisque les simulations informatiques suggéraient qu’il faudrait normalement beaucoup plus de temps pour que de tels objets apparaissent. Mais rappelons que nous n’avons évalué qu’une fraction du ciel : des objets encore plus massifs pourraient encore se cacher dans l’Univers.

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