Le superamas Laniakea


Notre vision du voisinage de la Galaxie n’a guère changé depuis le début des années 1980. La Voie Lactée et la galaxie d’Andromède font partie du Groupe Local, un ensemble d’une cinquantaine de galaxies. Le Groupe Local fait lui-même partie d’un ensemble formé d’une centaine de groupes et d’amas de galaxies appelé le Superamas Local ou superamas de la Vierge. Ce superamas s’étend sur 100 millions d’années-lumière et est centré sur l’amas de la Vierge à 50 millions d’années-lumière de nous.

Une nouvelle définition des superamas

Mais si les groupes et les amas de galaxies sont relativement faciles à définir, il n’en est pas de même pour les superamas qui sont des ensembles beaucoup plus lâches. En plus des difficultés observationnelles, c’est à cette échelle que l’expansion de l’Univers commence à se faire sentir et la gravité ne peut plus former de structures aux formes bien délimitées.

Notre nouvelle vision du voisinage de la Voie Lactée a changé en 2014 grâce au travail d’une équipe conduite par Brent Tully de l’Université de Hawaï à Honolulu. Cette équipe a décidé de redéfinir le concept de superamas en s’appuyant sur des mesures de vitesse.

La vitesse d’une galaxie est la somme de la vitesse due à l’expansion de l’Univers et de la vitesse particulière de la galaxie par rapport à son environnement. Cette vitesse particulière est liée au champ de gravité dans lequel est plongée la galaxie et nous permet de mieux comprendre ce champ et donc la distribution de matière autour de la galaxie.

En créant une carte de la position et de la vitesse particulière d’un grand nombre de galaxies, on peut ainsi mettre en évidence des zones de concentration de matière et des gigantesques vides, mais aussi des zones où les mouvements de galaxies relativement proches divergent. Ces zones de divergence définissent les limites de régions bien différentiées, de manière similaire aux lignes de partage des eaux sur Terre. Ce sont ces régions distinctes que l’on peut alors appeler des superamas.

Laniakea

Une visualisation du superamas Laniakea (délimité par la ligne orange) et des superamas environnants. Les zones rouges représentent des régions de haute densité de matière, les zones bleues des régions de basse densité. Les points blancs symbolisent des galaxies et les lignes blanches visualisent leurs mouvements généraux qui convergent vers le Grand Attracteur. Le point au centre indique la position de la Voie Lactée. Crédit : Projet Cosmic Flows

Le superamas Laniakea

En analysant une nouvelle base de données de 8000 galaxies, l’équipe de Brent Tully a ainsi créé une carte de positions et de vitesses à trois dimensions et mis en évidence un bassin local d’attraction de 520 millions d’années-lumière de diamètre que l’on pourrait dorénavant considérer comme notre superamas local. Ils ont baptisé cet ensemble Laniakea à partir des mots hawaïens lani (ciel) et akea (immense ou incommensurable).

Le superamas Laniakea a donc un diamètre de plus d’un demi-milliard d’années-lumière. Il contient environ cent mille galaxies, soit cent millions de milliards de masses solaires. La région centrale du superamas, vers laquelle les galaxies semblent converger, est le fameux Grand Attracteur, une concentration de masse à 250 millions d’années-lumière de nous dans la constellation de la Règle (Norma en anglais). Le Grand Attracteur, découvert dans les années 1970, est malheureusement difficile à observer, car caché derrière une partie de la Voie Lactée.

Le superamas Laniakea n’est bien sûr pas isolé et la nouvelle carte montre également des superamas proches connus comme les superamas de Shapley, d’Hercule, de Coma (ou Chevelure de Bérénice) et de Persée-Poissons. Le superamas de la Vierge, que l’on appelait aussi jusqu’à présent le Superamas Local, n’est quant à lui plus qu’une excroissance de Laniakea, situé près de la limite avec le superamas de Persée-Poissons.

Une présentation de Laniakea. Crédit : B. Tully/H. Courtois/Y. Hoffman/D. Pomarède


Page mise à jour le 21 mai 2016 par Olivier Esslinger