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Mise à jour 07 décembre 2023

Grands murs et filaments

Grands murs et filaments

Image : Les cosmologistes ont donné des noms aux différentes structures à grande échelle de notre Univers. L'intérieur de l'univers est composé d'amas de galaxies, de superamas de galaxies, de complexe de superamas, de filaments cosmiques, de Grands Murs et de vides cosmiques.
Le filament Coma contient le superamas de galaxies Coma et fait partie du Grand Mur CfA2.
Crédit : Creative Commons (source)

Qu'est-ce qu'un Grand Mur ?

L'univers observable, c'est-à-dire la partie de l'univers que nous pouvons potentiellement observer, est extrêmement vaste. Cependant, l'univers dans son ensemble pourrait être beaucoup plus vaste encore, et son étendue exacte au-delà de l'univers observable est inconnue.

Les cosmologistes ont donné des noms aux différentes structures dans cette vaste étendue. L'intérieur de l'univers est composé d'amas de galaxies, de superamas de galaxies, de complexe de superamas, de filaments cosmiques, de Grands Murs et de vides cosmiques.

En cosmologie, le terme "Grand Mur" fait référence à plusieurs structures à grande échelle dans l'univers. Ces structures, de plusieurs centaines de millions d'années-lumière, sont d'immenses conglomérations de superamas de galaxies, de groupes et de filaments de galaxies, de matière noire et de gaz interconnectés par la force gravitationnelle.

Les Grands Murs les plus vastes sont le Grand Mur d'Hercule-Couronne boréale (10 milliards d'années-lumière), le Huge-LQG (environ 4 milliards d'années-lumière), le Grand Mur de Sloan (environ 1.37 milliards d'années-lumière), et le Grand Mur CfA2 (environ 700 millions d'années-lumière).

L'étude de telles structures aide les cosmologistes à mieux comprendre la formation et l'évolution de l'univers à grande échelle, ainsi que la distribution de la matière dans "l'espace-temps". La question de savoir si l'univers dans son ensemble est infini ou fini reste une question ouverte en cosmologie.

N.B. : Notre Galaxie n'appartient pas à un "Grand Mur", elle fait partie d'un groupe local de galaxies (Voie lactée, galaxie d'Andromède, galaxie du Triangle et quelques galaxies naines), c'est une petite collection de galaxies. Ces galaxies sont liées gravitationnellement les unes aux autres dans un superamas appelé le Superamas de la Vierge. Le Superamas de la Vierge appartient à une structure encore plus vaste connue sous le nom de Laniakea, un superamas de superamas.

Qu'est-ce qu'un Filament ?

En cosmologie, les filaments font partie des plus grandes structures de l'Univers.
Un filament galactique est une structure en forme de fil (à l'échelle de l'Univers), composée de galaxies et/ou d'amas de galaxies, de gaz et de matière noire.
Nous connaissons plusieurs filaments de plusieurs dizaines de mégaparsecs (30 à 300 millions d'années-lumière), le filament de la Chevelure de Bérénice, le filament Persée-Pégase, le filament de la Grande Ourse, le filament Lynx-Grande Ourse, le filament du Laniakea, le filament du Centaure, le filament de la Vierge...

Laniakea, notre superamas de galaxies qui intègre notre Groupe local et donc la Voie lactée, n'est pas spécifiquement associé à un unique filament cosmique majeur. Il est délimité par des structures filamenteuses importantes et il est connecté à d'autres superamas par ces filaments cosmiques.

N.B. : Un mégaparsec (Mpc) équivaut à un million de parsecs. Un parsec est environ égal à 3,26 années-lumière, et un mégaparsec est donc équivalent à environ 3 260 000 années-lumière.

Qu'est-ce qu'un complexe de superamas ?

Un complexe de superamas est une structure cosmique encore plus vaste que les superamas de galaxies. Les superamas de galaxies sont des concentrations massives de galaxies liées gravitationnellement, et les complexes de superamas sont des assemblages encore plus grands de ces structures à grande échelle.

En ce qui nous concerne, le complexe de superamas Poissons-Baleine est une vaste structure cosmique qui a été identifiée grâce à des observations du ciel à grande échelle. Il est également connu sous le nom de Laniakea, un terme hawaïen signifiant "immense ciel ouvert". Ce complexe de superamas est d'une importance particulière car il englobe notre propre superamas de galaxies, le Groupe local, dans lequel se trouve la Voie lactée.

Laniakea est gigantesque, s'étendant sur environ 500 millions d'années-lumière. Il regroupe plusieurs superamas de galaxies (Superamas de la Vierge, Superamas du Bouvier, Superamas du Serpent, Superamas de l'Hydre-Centaure, etc.).

Résumé

La formation des complexes de superamas, des filaments cosmiques et des Grands Murs est intimement liée aux processus de croissance structurelle de l'univers.
Initialement, au "début" de l'Univers, de petites fluctuations dans la densité de la matière ont été amplifiées au fil du temps par la gravitation, conduisant à la formation de ces différentes structures à grande échelle.
La présence de matière noire joue un rôle crucial dans la formation de ces structures, car elle agit comme une sorte de "colle gravitationnelle" qui attire et maintient ensemble la matière ordinaire, telle que le gaz et les galaxies.


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