Un filament cosmique reconstitué en 3D pour la première fois

Une équipe d’astronomes vient de découvrir, en reconstituant un filament cosmique en trois dimensions, que ceux-ci représentent plus de la moitié de la masse de l’Univers.

La théorie du Big Bang considère que lors de l’apparition de l’Univers, des fluctuations de matière ont entraîné un enchevêtrement de celle-ci sous forme de filaments. Cela ferait alors de l’Univers une "toile cosmique" de filaments à l'intersection desquels se situeraient des amas de galaxies très massifs. Ces filaments, très étendus et très diffus, sont principalement constitués de matière sombre qui représente à peu près trois-quart du contenu en matière de notre Univers.

C’est ainsi en partant de ces données qu’une équipe internationale, comprenant des chercheurs français du LAM et du Centre de recherche astrophysique de Lyon (CNRS/ENS Lyon/Université Lyon 1) a réussi à analyser un filament cosmique en trois dimensions. Il s’agit d’une véritable prouesse, surtout lorsqu’on sait que ces filaments sont extrêmement étendus et très diffus, ce qui les rend très difficiles à détecter. En l’occurrence, ce filament nourrit l'un des amas de galaxies les plus massifs de l'Univers et s'étend sur plus de 60 millions d'années-lumière.

Pour en arriver là, l'étude s’est basée sur des données du télescope spatial Hubble, sur des images provenant des télescopes au sol Subaru (NAO) et Canada-France-Hawaii (CFHT) et sur des données spectroscopiques des galaxies de l'amas provenant des observatoires Keck et Gemini. L’équipe d’astronomes dirigée par Mathilde Jauzac, du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, a ainsi pu localiser des milliers de galaxies au sein du filament. Les scientifiques ont également réussi à mesurer le déplacement de la plupart d'entre elles ce qui a permis, en combinant leurs positions et leurs vitesses, de reconstituer en 3D la forme du filament, ses dimensions et son orientation.

Selon le CNRS, il s'agit d'une structure exceptionnelle, même à l’échelle astronomique. Si on considère que la masse mesurée est représentative des filaments proches d'amas géants, alors les filaments cosmiques devraient contenir plus de la moitié de la masse de notre Univers. Or, c'est beaucoup plus que ce qu’estimaient les théoriciens jusqu'à aujourd'hui.

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