Hypérion, la plus grande structure cosmique jamais observée

Des astronomes ont découvert un superamas, baptisé Hypérion, dont la masse serait équivalente à un million de milliards de soleils.

De Arnaud Sacleux
Superamas de galaxies dans notre Univers.
Superamas de galaxies dans notre Univers.
Photographie de GETTY IMAGES VIA iSTOCK

Si des superamas, ces énormes structures cosmiques composées de galaxies et de groupes de galaxies, ont déjà été observés, à l’image du Grand Mur de Sloan ou du superamas de la Vierge, Hypérion est à ce jour le plus imposant jamais découvert. Ce titan cosmique, débusqué dans la constellation du Sextant, ne se serait formé que 2,3 milliards d’années après le Big Bang. Les scientifiques estiment qu’une structure de cette taille n’aurait pas dû exister aussi tôt dans l’histoire de notre Univers.

 

HYPERION : UN TITAN ÉNIGMATIQUE

L’équipe d'astronomes de l'ESO, L’observatoire européen austral, est menée par Olga Cucciati de l’institut national d’astrophysique de Bologne. Ensemble, ils ont effectué cette découverte grâce au Visible Multi-Object Spectrograph, un spectrographe capable de capter la lumière émise par les galaxies lointaines et de la décomposer sous forme de spectres. Ils ont ainsi pu cartographier 10 000 galaxies réparties en 7 régions très denses, reliées par des filaments galactiques, formant Hypérion.

Comparaison de l'étendue d’Hyperion par rapport à un amas de galaxies standard dans notre univers observable.
Photographie de ESO/ L. Calçada & Olga Cucciati

Sa masse est supérieure à celle des superamas connus de notre univers observable, qui se sont tous formés beaucoup plus récemment que lui. Hypérion constitue à ce jour la structure la plus massive découverte datant d'une époque aussi reculée, comme le confirme Olga Cucciati. « C'est la toute première fois qu'une structure aussi étendue est identifiée à une époque de seulement 2 milliards d'années après le Big Bang. Normalement, ce type de structure se rencontre […] à des stades plus avancés dans la formation de l'Univers. » Si l'étude montre toutefois qu'Hypérion possède une structure logique en référence à notre cosmologie standard, sa découverte « nous donne la possibilité de contester certains modèles sur la formation des superamas » ajoute Olga Cucciati. « Déterrer ce titan cosmique peut donner un aperçu sur la façon dont l’Univers s’est développé et évoluera dans le futur ».

 

UNE STRUCTURE QUI MET À MAL NOS CERTITUDES

Si Hypérion étonne autant par sa masse et surtout son âge, c'est parce que les superamas de notre univers observable sont incroyablement massifs et surtout très denses : ils sont constitués de milliers de galaxies, dont certaines peuvent s’étendre sur des centaines de millions d’années-lumière de diamètre, mais la distribution des masses est très concentrée. Hypérion aurait dû, en toute logique, respecter ce schéma, mais celui-ci présente un groupement d’amas reliés entre eux par des filaments très étendus et donc peu denses, comme si la gravité n’avait pas encore eu le temps de faire son effet. Pour les spécialistes, cela reste énigmatique compte tenu du fait qu'Hypérion est beaucoup plus vieux que ces autres structures.

De cette façon, cette découverte met à mal les théories sur lesquelles se basent nos recherches cosmiques en la matière. Dans les années 1970 et 1980, deux modèles se faisaient face : le modèle russe et le modèle américain. Le premier privilégiait un Univers dans lequel les superamas se décomposaient en amas de galaxies, puis en galaxies. La seconde mettait en avant une théorie contraire, avançant que c’étaient les galaxies qui se regroupaient en amas de galaxie, puis en superamas. Si les recherches et observations démontrent que le modèle américain prime, Hypérion est la preuve que l’on ne comprend pas encore réellement comment se forment les galaxies et les amas.

Les résultats de ces recherches sont accessibles sur le site de l’ESO.

 

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