LANIAKEA, superamas de galaxies

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La découverte de Laniakea, notre superamas de galaxies

En 2014, est publiée dans la revue Nature la carte des courants cosmiques reconstruits à partir du catalogue Cosmic-Flows. Cette cartographie révèle l’existence d’un volume de forme globale complexe, à l’intérieur duquel les courants cosmiques convergent tous vers un attracteur unique, coïncidant avec la région du Grand Attracteur. Elle dessine une frontière naturelle à l’extérieur de laquelle les lignes de courant convergent vers d’autres attracteurs, associés aux superamas de galaxies visibles sur le ciel derrière les constellations de la Chevelure de Bérénice (également appelée Coma) et de Persée-Poissons, ainsi que vers la concentration de Shapley. La carte des courants cosmiques évoque les cartes hydrographiques où les territoires sont divisés en bassins versants, séparés par une ligne de partage des eaux. Par analogie, le volume à l’intérieur duquel convergent les courants cosmiques est appelé « bassin d’attraction ». Avant cette étude, le concept de superamas de galaxies, évoqué pour la première fois par Gérard de Vaucouleurs (1918-1995) en 1958, était resté vague, tant en termes de contenu – par exemple, la région immédiate de notre Galaxie a longtemps été nommée « superamas de la Vierge » alors qu’elle ne contient qu’un seul et unique amas (celui de la Vierge), tandis que le superamas de Shapley en regroupe 28 –, qu’en termes de dimensions – 60 millions d’années-lumière pour cette ancienne délimitation autour de l'amas de la Vierge, 650 millions d’années-lumière pour le Grand Mur contenant l’amas Coma  – qu’en termes de hiérarchie des structures – on avait des superamas qui contenaient d’autres superamas – ou encore en termes de topologie – certains superamas sont structurés autour d’un cœur dense relativement sphérique, tandis que d’autres ont des formes de longs filaments ou de murs.

Mise en évidence du superamas Laniakea

Photographie : Mise en évidence du superamas Laniakea

La cartographie des courants cosmiques, c'est-à-dire des vitesses particulières (liées à la gravitation) des galaxies, a permis de délimiter (ligne orangée) le superamas Laniakea dans lequel se trouve notre Galaxie, la Voie lactée. À l'intérieur de cette frontière, les lignes de courant... 

Crédits : H. Courtois, D. Pomarède

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La découverte d’un volume défini par les courants cosmiques qui dessinent une frontière naturelle a offert à la communauté scientifique une recette précise pour identifier et définir les superamas. L’autre point important de cette découverte est que notre Galaxie appartient au superamas central révélé par cette carte : Laniakea. La Voie lactée se situe en effet dans la lointaine périphérie de Laniakea, près de la frontière qui sépare Laniakea de son voisin le superamas de Persée-Poissons. C’est pour rendre hommage à la tradition des navigateurs et astronomes polynésiens, qui utilisaient les étoiles et les courants océaniques pour se guider, que notre superamas est nommé Laniakea, vocable qui associe les termes hawaïens Lani, signifiant « ciel », et Akea, « immense ». Laniakea a une dimension de 500 millions d’années-lumière de diamètre et une masse estimée de 1017 masses solaires. Il est donc cent fois plus grand que ce qu’on appelait auparavant le Superamas local (ou à tort superamas de la Vierge).

La découverte de Laniakea a permis d’une part un changement radical de la notion de superamas, grâce à une définition dynamique d’un bassin versant gravitationnel, et d’autre part de donner un nom univoque au superamas hébergeant notre Galaxie.

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Mise en évidence du superamas Laniakea

Mise en évidence du superamas Laniakea
Crédits : H. Courtois, D. Pomarède

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Carte en trois dimensions de Laniakea et son environnement

Carte en trois dimensions de Laniakea et son environnement
Crédits : H. Courtois, D. Pomarède

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Écrit par :

  • : astrophysicienne, professeure d'Université, Institut de physique des deux infinis de Lyon (IP2I)
  • : chercheur à l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers, CEA université Paris-Saclay

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Pour citer l’article

Hélène COURTOIS, Daniel POMARÈDE, « LANIAKEA, superamas de galaxies », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/laniakea-superamas-de-galaxies/