Description de l'image : Carte des galaxies majeures de l'Amas local (Groupe local), montrant leur position relative autour des deux galaxies dominantes : la Voie lactée, Andromède et la galaxie du Triangle. Source image : NASA/Hubble – Domaine public.
Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l’univers liées par la gravitation. Ils se rassemblent en superamas, et notre propre galaxie, la Voie lactée, fait partie du Groupe Local, qui contient une quarantaine de galaxies. De plus, la Voie lactée appartient à un superamas de galaxies encore plus vaste : le superamas de Laniakea. Ce dernier s’étend sur près de 500 millions d’années-lumière et contient plus de 100 000 galaxies1.
Description de l'image : L’amas de la Vierge est un grand amas de galaxies situé à une distance de 15 à 22 Mpc (∼48,9 à 71,8 millions d’années-lumière). Il fut découvert par Charles Messier en 1781, qui cartographia un grand nombre de ses galaxies les plus importantes, notamment la galaxie géante M87. Cet amas est au centre du superamas de la Vierge, dont fait partie le Groupe local et a fortiori la Voie lactée. Il est situé dans la constellation de la Vierge et son diamètre angulaire est d’environ 8 degrés. Il comporte approximativement entre 1 300 et 2 000 galaxies, dont beaucoup sont visibles avec un petit télescope. La distance précise nous séparant de l’amas est mal connue ; les meilleures estimations actuelles, basées sur les céphéides en utilisant le télescope spatial Hubble, donnent une distance moyenne d’environ 20 mégaparsecs (65 millions d’années-lumière). L’amas est un agrégat irrégulier d’au moins trois sous-amas centrés sur les galaxies M87, M86 et M49. Le plus important est celui centré sur M87, avec une masse approximative de 10^14 masses solaires, ce qui est environ un ordre de grandeur plus élevé que les deux autres. Source image : NASA/Hubble .
Description de l'image : L’amas de la Chevelure de Bérénice, également connu sous le nom d’amas de Coma (Abell 1656), est un vaste amas de galaxies qui contient plus de 1000 galaxies identifiées. Situé à environ 99 millions d’années-lumière de la Terre, il fait partie du superamas de la Chevelure de Bérénice. Les dix galaxies spirales les plus brillantes de cet amas ont une magnitude apparente comprise entre 12 et 14 et sont observables avec un télescope d’amateur de diamètre supérieur à 200 mm. La région centrale de l’amas est dominée par deux galaxies elliptiques géantes : NGC 4874 et NGC 4889. Source image : NASA/Hubble .
Description de l'image : L’amas de Fornax est un groupe de galaxies relativement proche, situé à environ 65 millions d’années-lumière de la Terre. Il se trouve principalement dans la constellation de Fornax (la Fournaise). Avec plus de 600 galaxies membres, l’amas de Fornax est le deuxième amas de galaxies le plus « riche » (le plus peuplé) dans un rayon de 100 millions d’années-lumière de notre galaxie (après l’amas de la Vierge, beaucoup plus grand). Deux galaxies elliptiques dominent le centre de cet amas : NGC 1399 et NGC 1404. Ces galaxies contiennent des étoiles beaucoup plus anciennes que les galaxies spirales pittoresques et sont maintenues ensemble par la force de gravité. Une autre galaxie, NGC 1427A, se trouve dans le coin inférieur gauche de l’image. Cette galaxie irrégulière se dirige vers le cœur de l’amas à grande vitesse et finira par subir des interactions gravitationnelles avec d’autres galaxies, entraînant sa désintégration. L’amas de Fornax est un objet fascinant pour l’étude de la dynamique galactique et de la matière noire. Source image : NASA/Hubble .
Description de l'image : Le superamas de Shapley, également appelé concentration de Shapley (SCl 124), est un superamas de galaxies situé dans la constellation du Centaure. Il se trouve à une distance d’environ 650 millions d’années-lumière (décalage vers le rouge, z = 0,046). Découvert par Harlow Shapley en 1936, il est constitué d’environ 76 000 galaxies, dont la luminosité dépasse la 18e magnitude apparente. Ce superamas est remarquable pour sa grande dimension linéaire, sa population importante et sa forme allongée distinctive. Aujourd’hui, il est considéré comme le cœur ou le noyau du superamas de Shapley. En 1989, Somak Raychaudhury de l’Université de Cambridge a redécouvert ce superamas dans son ensemble en utilisant les plaques du UK Schmidt Telescope et le système de mesure automatisé des plaques (APM). Le superamas de Shapley est également lié au Grand attracteur, une concentration de masse située dans la même direction que le superamas, vers le Centaure. Source image : Judy Schmidt.
Description de l'image : L’amas de l’Hydre (Abell 1060) est un amas de galaxies situé dans la constellation de l’Hydre. Il compte 157 galaxies brillantes1. L’amas s’étend sur une largeur de 10 millions d’années-lumière et contient une grande partie de matière noire. Parmi ses membres, NGC 3311 est la galaxie la plus brillante, avec une magnitude voisine de 12. NGC 3309 et NGC 3311 sont des galaxies elliptiques, tandis que NGC 3312 est une galaxie spirale avec un diamètre de 150 000 années-lumière. Source image : David Malin.
Description de l'image : Le Quintette de Stephan, situé à 290 millions d’années-lumière dans la constellation de Pégase, est un groupe emblématique de cinq galaxies (dont quatre en interaction gravitationnelle), découvert en 1877. Ce système, où NGC 7318B percute les autres à près de 3 millions de km/h, offre un laboratoire naturel pour étudier les fusions galactiques et leurs effets : déformations par marées, surchauffes de gaz (observées en rayons X par Chandra), et flambées de formation d’étoiles. Bien que visible avec un télescope amateur, ses détails spectaculaires – comme l’onde de choc intergalactique – ont été révélés par le James Webb en 2022, en faisant une cible majeure pour comprendre l’évolution des amas. Fun fact : la cinquième galaxie, NGC 7320, est en réalité 7 fois plus proche de nous, superposée par hasard ! Source image : NASA/Hubble .
Description de l'image : L’amas de Persée (ou Abell 426) est un amas de galaxies situé dans la constellation de Persée. Sa vitesse par rapport au fond diffus cosmologique est de 4 995 ± 60 km/s, ce qui correspond à une distance de Hubble de 73,7 ± 5,3 Mpc (∼240 millions d’années-lumière)1. Il fait partie du Superamas de Persée-Poissons. L’amas compte environ 190 galaxies, parmi les quelque 1 000 galaxies du Superamas de Persée-Poissons. C’est l’amas de galaxies le plus brillant dans le domaine des rayons X2. Le rayonnement X provient de l’émission thermique du gaz (plasma) de l’amas, qui se concentre au centre de celui-ci. La radiogalaxie NGC 1275 (Persée A, également connue sous le nom de 3C84) est la plus brillante de l’amas. Elle est du type cD-galaxie et compte parmi les galaxies les plus massives de l’univers. NGC 1265 (3C 83.1B) est une autre radiogalaxie intéressante de l’amas, présentant des jets relativistes d’émission radio se recourbant sur des centaines de kiloparsecs. L’amas de Persée est relativement proche, ce qui permet des observations détaillées de son émission de rayons X grâce au télescope spatial Chandra. Source image : ESA.
Description de l'image : Le Sextet de Seyfert est un groupe de galaxies situé dans la constellation du Serpent, à environ 200 millions d’années-lumière (60 Mpc) de la Voie lactée. Bien qu’il semble constitué de six galaxies, il n’en contient en fait que cinq qui sont en interaction : Seyfert est l’un des groupes de galaxies les plus compacts connus, tenant en moins de 100 000 années-lumière (30 kpc), soit la largeur de la Voie lactée. Chacune des galaxies en interaction a une largeur qui n’excède pas 35 000 années-lumière (10,75 kpc). Source image : NASA/ESA.
Description de l'image : Avec l'amas galactique du Lion (Abell 1367), l'amas de Coma est l'un des deux amas majeurs qui constituent le superamas de Coma. L'amas Coma est un amas de galaxies, sphérique, très dense en son centre, qui contient plus de 1000 galaxies identifiées et qui se situe à 300 millions d'années-lumière avec l'amas Virgo dans la constellation de la Vierge. Source image : NASA/Hubble .
Description de l'image : Le télescope spatial Hubble nous émerveille encore avec cet amas de galaxies Abell 2744, c'est le plus massif et le plus profond jamais photographié de tous les amas de galaxies. Ce cliché nous montre quelques-unes des galaxies les plus jeunes jamais détectées dans le cosmos profond. L'immense gravité de l'amas Abell 2744 déforme tant l'espace que l'image que nous voyons est déformée par cette courbure, comme à travers une lentille nous apercevons les galaxies agrandies qui se situent bien plus loin derrière Abell 2744. Les galaxies les plus éloignées ont environ 12 milliards d'années, elles sont nées peu de temps après le big bang. Dans cette exposition Hubble révèle près de 3000 de galaxies de fond intercalées avec des images de centaines de galaxies de premier plan appartenant à l'amas. Les galaxies lointaines apparaissent non seulement brillantes, mais aussi tachées, étirées et dupliquées à travers le champ gravitationnel d'Abell 2744. Le phénomène de lentille gravitationnelle amplifie les galaxies d'arrière-plan jusqu'à 10 à 20 fois, elles sont plus lumineuses et plus grandes que ce qu'elles sont réellement. D'ailleurs la plupart de ces galaxies seraient invisibles sans le phénomène de lentille gravitationnelle. En 2022, le James Webb a révélé des détails inédits dans Abell 2744, incluant des galaxies primordiales datées de seulement 450 millions d’années après le Big Bang. L’amas agit comme une lentille naturelle, amplifiant la lumière des objets d’arrière-plan jusqu’à 20 fois. Les images montrent des galaxies 100 fois moins massives que la Voie lactée, offrant un aperçu de la formation des premières étoiles. Source image : STScI/NASA/ESA/CSA.
Description de l'image : L’amas du Boulet, situé à 3,7 milliards d’années-lumière, est le résultat d’une collision violente entre deux amas de galaxies. Les observations combinées de Chandra (en rose, gaz chaud) et Hubble (en bleu, distribution de masse via lentille gravitationnelle) ont fourni la première preuve directe de l’existence de la matière noire. Le gaz intergalactique (visible en X) a ralenti lors de la collision, tandis que la matière noire (déduite des distorsions gravitationnelles) a continué sa route, révélant une séparation claire entre matière ordinaire et matière noire. Cet amas est un laboratoire cosmologique pour étudier les propriétés de la matière noire et tester le modèle ΛCDM. Source image : NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al. (rayons X) + NASA/STScI (optique) – Domaine public.
Description de l'image : Surnommé "El Gordo" ("le gros" en espagnol), cet amas pèse 3 millions de milliards de soleils et est le résultat d’une fusion entre deux amas à une vitesse de plusieurs millions de km/h. Sa découverte en 2011 par le télescope Chandra et le Very Large Telescope a surpris les astronomes : sa masse et sa température (200 millions de °C) sont trop élevées pour les prédictions du modèle standard. Les observations suggèrent qu’il pourrait s’agir d’un cas extrême de formation hiérarchique, ou indiquer des lacunes dans notre compréhension de la cosmologie. Source image : NASA/CXC/Rutgers/J.Hughes et al.
Description de l'image : Situé à 4 milliards d’années-lumière, Abell 370 est célèbre pour ses arcs géants – des images déformées de galaxies d’arrière-plan, étirées par la gravité de l’amas. L’arc le plus brillant, surnommé "le Dragon", est une galaxie spirale située 5 fois plus loin que l’amas lui-même. Les données de Hubble et JWST ont permis d’étudier ces galaxies avec un niveau de détail impossible sans l’effet de lentille. Source image : NASA/Hubble.
Description de l'image : L’amas du Phénix détient le record de production d’étoiles parmi les amas massifs, avec un taux 500 fois supérieur à celui de la Voie lactée. Sa galaxie centrale, entourée d’un halo de gaz froid, défie les théories sur le refroidissement des amas. Les observations en rayons X (Chandra) montrent des filaments de gaz s’étendant sur 200 000 années-lumière, où naissent des étoiles à un rythme effréné. Source image : X-ray: NASA/CXC/MIT/M.McDonald et al; Optical: NASA/STScI
Description de l'image : Cet amas, à 4,3 milliards d’années-lumière, a permis de créer une carte détaillée de la matière noire en combinant les distorsions lumineuses de 100 galaxies d’arrière-plan. En 2014, les astronomes y ont observé quatre images d’une même supernova (nommée Refsdal), prédites par les modèles de lentille. Le JWST a depuis identifié des galaxies naines parmi les plus lointaines jamais vues (z~10). Source image : NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Description de l'image : Avec une masse équivalente à 1 quadrillion de soleils, Abell 1689 courbe si fortement la lumière qu’il crée des mirages cosmiques de galaxies situées jusqu’à 13 milliards d’années-lumière. Ses observations ont aidé à contraindre les propriétés de l’énergie noire et à tester la relativité générale à grande échelle. Source image : NASA/Hubble Space Telescope – Domaine public.
JWST et les Protogalaxies : Plongée dans les Premières Structures Cosmiques 
Collision et Cannibalisme : Comment les Grandes Galaxies Absorbent les Petites 
Au delà de nos sens ! 
La Collision Future de Notre Galaxie avec la Galaxie du Sagittaire 
Différences entre Voie Lactée et galaxie d'Andromède 
Pourquoi les galaxies, contrairement aux étoiles, sont si proches les unes des autres ? 
Les
galaxies du groupe local 
La galaxie cachée, une des premières images d'Euclid 
L'amas de la Vierge s’étend sur environ trois Pleines Lunes 
Où est passée la matière noire de notre Galaxie ? 
Fusion de Galaxies : De la Rencontre à la Coalescence 
Les Lentilles Gravitationnelles : Quand l'espace-temps courbe la lumière 
Mystère du Big Bang, le problème de l'horizon 
Galaxie Cartwheel : Une Roue de Feu dans l’Univers 
La première seconde de notre histoire 
Fusion de Galaxies NGC 6745 : Une Traversée de l'Une par l'Autre 
Le mystère des sursauts gamma 
De la poussière aux étoiles : La composition des galaxies 
L'explosion du Cigare 
Ondes de Choc Extrêmes dans l’Univers : Impact sur l’Évolution des Structures Cosmiques 
La ceinture de Gould, un feu d'artifice stellaire 
Zoom sur notre galaxie : Voyage au centre de la Voie Lactée 
Une Galaxie, Deux Cœurs : Le Mystère du Noyau Double d’Andromède 
Le Vol Gravitationnel de la Fée Clochette : une Fusion de trois Galaxies 
Un trou noir gigantesque 
L'amas de galaxies Coma dans sa soupe 
Bullet Cluster : Quand la matière noire se dévoile sous nos yeux 
Amas de galaxies El Gordo 
Anneau
et croix d'Einstein 
Comment mesurer les distances dans l'Univers ? 
La Séquence de Hubble : Le Code Secret des Formes Galactiques 
Danse des Étoiles : Les Bras de la Voie Lactée 
La Galaxie du Cigare : Une Fumée d’Étoiles dans la Nuit 
L'Univers
des rayons X 
Les plus belles galaxies 
Galaxies Anciennes et Évolution Cosmique : Un Regard Profond dans le Temps 
Quasars : Les Phares du Cosmos lointain 
Trou noir Sagittarius A au centre de notre Galaxie 
Théorie MOND et matière noire : Pourquoi MOND échoue dans les collisions d'amas 
La première image d'un trou noir 
Zone
centrale de la Voie Lactée 
Laniakea, notre superamas de galaxies