amas galaxies énergie noire
Crédit: NASA, ESA et T. Johnson (Université du Michigan)

La Voie lactée intègre une structure encore plus grande que Laniakea

Nous savons que la Terre se trouve au sein du Système solaire, que ce dernier évolue au sein de la Voie lactée et que notre galaxie s’inscrit dans un ensemble plus large : le groupe local de galaxies, puis le superamas de Laniakea. Cependant, de récentes recherches suggèrent que nous pourrions en réalité faire partie d’une structure encore plus vaste connue sous le nom de concentration de Shapley.

La structure à grande échelle de l’Univers

Immense et complexe, l’Univers est organisé en une hiérarchie de structures. À la base de cette hiérarchie se trouvent les étoiles qui se forment à partir de nuages de gaz et de poussière dans l’espace. Ces étoiles se regroupent ensuite pour former des systèmes stellaires tels que notre propre Système solaire. Lorsqu’un grand nombre de ces étoiles se rassemblent, elles forment des galaxies. Notre Voie lactée abrite par exemple des centaines de milliards d’étoiles et est l’une des galaxies spirales de l’Univers.

Néanmoins, les galaxies ne sont pas isolées. Elles se regroupent en amas de galaxies qui peuvent contenir des dizaines ou même des centaines de galaxies. Ces amas interagissent gravitationnellement, s’attirant les uns les autres. Au sein de ces structures, on observe des phénomènes fascinants, tels que des collisions et des fusions de galaxies.

En plus des galaxies visibles, une part importante de la masse de ces amas provient de la matière noire. Bien qu’invisible, cette matière exerce une influence gravitationnelle majeure sur les galaxies et les amas, les maintenant liés dans un équilibre complexe.

À une échelle encore plus grande, plusieurs amas de galaxies se regroupent ensuite pour former des superamas de galaxies. Le superamas de Laniakea, dont notre Voie lactée fait partie, est un exemple emblématique de cette catégorie. Ce superamas mesure environ 500 millions d’années-lumière de diamètre et comprend des milliers de galaxies, toutes liées par leur gravité. La structure de Laniakea est complexe avec des filaments de galaxies interconnectés et des nœuds où la densité de matière est plus élevée.

voie lactée
Une tranche du superamas de Laniakea, un bassin d’attraction local. Cette structure contient de nombreuses galaxies et amas, dont notre propre galaxie, la Voie lactée. Crédits : logiciel de visualisation interactive SDvision par DP au CEA/Saclay, France.

La concentration de Shapley : un bassin d’attraction cosmique

Au sein de la hiérarchie des structures de l’Univers local, la concentration de Shapley se distingue comme l’un des plus grands superamas. Découverte par l’astronome Harlow Shapley dans les années 1930, cette immense structure se situe dans la constellation du Centaure. Ce qui est particulièrement fascinant, c’est que les astronomes estiment qu’elle pourrait avoir un volume jusqu’à dix fois supérieur à celui du superamas de Laniakea, au sein duquel se trouve notre propre Voie lactée. Cette relation met en lumière son rôle clé dans notre compréhension de l’organisation du cosmos.

La concentration de Shapley agit alors comme un immense bassin d’attraction. Grâce à sa masse considérable, elle exerce une force gravitationnelle qui attire non seulement les galaxies, mais aussi des superamas voisins vers elle, un peu comme un puissant aimant dans l’espace. Cette attraction influence non seulement les mouvements des galaxies qui se trouvent à proximité, mais également ceux des superamas plus éloignés, tels que Laniakea, intégrant ainsi notre superamas dans un réseau cosmique plus vaste. En conséquence, la concentration de Shapley ne se contente pas de déterminer les mouvements des galaxies autour d’elle ; elle contribue également à la dynamique globale de l’Univers.

Cependant, nos relevés cosmiques pourraient ne pas encore être assez larges pour cartographier toute l’étendue de ces immenses bassins d’attraction. Pour ce faire, il nous faut en effet des outils d’observation plus avancés. En poursuivant leurs études sur les mouvements des galaxies, les chercheurs espèrent affiner notre compréhension des forces gravitationnelles qui influencent leur distribution. Ces travaux permettront alors de créer des cartes en trois dimensions de l’Univers qui montreront non seulement la position des galaxies, mais aussi leurs vitesses et leurs interactions gravitationnelles.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.