La plus grande structure connue dans l’Univers est Vide

Supervoid-FDCv

Des astronomes ont trouvé des preuves d’un vide immense (supervide ou supervoid en anglais) qui pourrait être la plus grande structure connue dans l’univers. Le "supervide" résout une énigme cosmique controversée : il explique l’origine d’une région vaste et anormalement froide du ciel. Cependant, de futures observations seront nécessaires pour confirmer la découverte et déterminer si le vide est unique.

Le point froid peut être vu dans les cartes du fond diffus cosmologique (FDC, image d’entête), le rayonnement laissé par la naissance de l’univers. Il a été découvert par la sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA, en 2004 et confirmée par le satellite Planck de l’ESA. Pendant plus d’une décennie, les astronomes n’ont pas réussi à expliquer son existence. Mais il y a eu beaucoup de suggestions, avec des théories non prouvées et controversées, y compris des empreintes d’univers parallèles (multivers) et l’effet une physique “exotique” dans l’univers primitif.

Image d’entête : zoom sur le point froid dans le fond diffus cosmologique ( ESA/Planck)

Une équipe internationale d’astronomes dirigée par Istvan Szapudi de l’Institut d’astronomie de l’université d’Hawaii à Manoa ont trouvé des preuves pour soutenir l’une des théories: un supervide, dans lequel la densité des galaxies est beaucoup plus faible que d’habitude dans l’univers connu.

Pour comprendre l’effet d’un vide, il faut imaginer l’univers comme un gruyère, avec des trous correspondant à des espaces vides, dépourvus de matière et d’attraction gravitationnelle. Quand un photon, une particule de lumière, du FDC rencontre un vide, il va perdre de l’énergie, mais qu’il retrouvera à sa sortie (du vide).

Cependant, puisque nous croyons que l’univers est en expansion constante, le photon sortira dans un milieu qui sera moins dense qu’avant son entrée dans le vide. Une faible densité signifie une plus faible attraction gravitationnelle exercée sur le photon émergeant. Cela veut dire que ce dernier ne peut récupérer toute l’énergie qu’il a perdu et se retrouve donc avec un peu moins d’énergie (et une température plus basse) que la lumière des régions du ciel qui ne sont pas passées dans le vide. Ce processus explique pourquoi l’endroit est de 70 μK (microkelvin) plus froids que le rayonnement du FDC environnant, qui est à 2,7 K avec des variations de 18μK au maximum.

Ce n’est pas la première fois que des chercheurs ont prétendu avoir trouvé un supervoid qui expliquerait un point froid. En 2007, des radioastronomes ont annoncé qu’ils avaient trouvé une région de faible densité, mais d’autres études ont contesté leurs conclusions.

Istvan et son équipe ont utilisé deux séries de données d’objets découverts dans l’infrarouge avec le télescope spatial WISE de la Nasa et avec les couleurs dans la lumière visible mesurée par le télescope robotique Pan-STARRS1 afin de réaliser une carte tomographique de la distribution des galaxies dans le point froid.

Une chute du nombre de galaxies dans le centre du point froid a signalé la présence de la plus grande structure connue dans l’univers, un supervide de 1,8 milliard d’années-lumière dans le ciel, lorsque l’univers était âgé de 11,1 milliards d’années, ce qui est relativement récent sur l’échelle du temps cosmique.

Les chercheurs soulignent que l’erreur est possible dans une étude aussi complexe. Des cartes plus détaillées du supervide aideront à déterminer s’il n’héberge pas une sous-structure en son sein.

D’autres observations de différente partie de l’univers s’efforceront également de vérifier de la présence d’autres, supervides. La chance d’un alignement accidentel entre un point froid et un supervide semble mince, mais pas impossible. Il faut donc trouver d’autres vides afin de confirmer la relation entre un point froid et un supervide. L’équipe a déjà l’intention d’utiliser la Dark Energy Camera pour enquêter sur un autre vide supposé près de la constellation du Dragon.

De plus, à l’avenir, de nouvelles installations, comme le Large Synoptic Survey Telescope, étudieront l’ensemble du ciel toutes les quelques nuits pendant une décennie. L’exploitation du flux de données permettra aux astronomes de chercher des structures à grande échelle, telles que les vides et les amas.

L’étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : Detection of a supervoid aligned with the cold spot of the cosmic microwave background et décrite sur le site de la Royal Astronomical Society : Cold Spot suggests largest structure in Universe: a supervoid 1.3 billion light years across.

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Une réponse à “La plus grande structure connue dans l’Univers est Vide”

  1. Gadac
    22 avril 2015 at 18 h 53 min #

    C’étais pas le Hercules–Corona Borealis Great Wall qui mesure 10Mds d’a.l ?

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