"Quipu", la nouvelle superstructure spatiale la plus massive jamais caractérisée
Présentée dans une nouvelle étude du Dr Böhringer dans la revue scientifique ArXiv, la superstructure spatiale "Quipu" remporte la palme de la plus grande structure spatiale jamais observée et étudiée, avec une longueur de 1,3 milliard d'années-lumière. Une découverte étourdissante mais surtout essentielle à notre compréhension de l'Univers.
Quel est le plus gros objet découvert dans l’espace ? La plus grosse lune ? La plus grosse planète ? Et quelle est la plus grosse étoile jamais découverte ? Et la plus grosse galaxie ?
Si ces questions peuvent sembler naïves voir enfantines, elles restent encore au cœur de l’attention des astronomes. De par leur taille et leur masse, les plus grands corps célestes provoquent en effet des perturbations importantes dans nos observation et dans notre perception de l’espace.
Présenté ce 31 janvier 2025 dans la revue scientifique ArXiv, une nouvelle étude de l'Institut Max Planck menée par le docteur Hans Börhinger et son équipe a ainsi révélé l’existence d’un nouveau corps céleste gigantesque, parmi les plus grands de l’Univers proche : une superstructure de galaxies longue de 1,3 milliard d'années lumières nommée "Quipu".
(Image : Quipu et les géants de l’espace
Selon sa première modélisation, Quipu semble constituée d'un immense fil galactique principal sur lequel viennent s'accrocher plusieurs fils secondaires, à la manière d'un quipu maya.*)
Sous la couronne des géants de l’espace, ni étoiles ni trous noirs, mais des super-amas de galaxies liées ensemble par les liens étroits de la gravité et fendant l’espace comme un seul et unique objet.
Longue de 1,3 milliard d’années-lumière et pesant un affolant 200 billards de "masses solaires" (soit 2.4 × 10^17 M⊙), la superstructure de Quipu a été découverte dans une zone "l'Univers proche", située entre 424 et 815 millions d’années-lumière de notre planète, en compagnie de 4 autres amas plus modestes.
D’après sa modélisation, Quipu semble constituée d’un long filament principal, embranché de plusieurs fils annexes, le faisant ressembler aux quipus aztèques et mayas. Ces objets, faits de fils et de nœuds de plusieurs couleurs, servaient autrefois à la représentation des chiffres de grande taille et sont aujourd’hui encore un grand mystère de l’archéologie. Une comparaison adéquate, pour une structure encore nimbée de mystère.
Contenant plusieurs milliers de galaxies, elle est caractérisée par un nuage de gaz surchauffés émettant des rayons X. Communs à tous les amas, ces rayonnements constituent leur signature propre et permettent aux chercheurs de les identifier, mais surtout de les cartographier.
"Nous avons caractérisé la distribution de la matière dans toute la zone et cherché les plus grandes structures. De cette manière, nous avions une représentation complète du volume,'" explique le Dr. Böhringer."Nous avons défini exactement ce que nous cherchions: une structure de grande taille présentant une densité cosmique deux fois plus dense."
(Image : Modélisation des différences de densité en galaxies entre les différents amas galactiques découverts pendant l'étude (représentés par les différents nuages de points) et les espaces interstitiels. Plus la densité est importante, plus la couleur de la zone va tendre vers le jaune, voir le blanc.)
Lentilles gravitationnelles et filtre spatial
"Pour déterminer des paramètres cosmologiques de manière précise, nous devons comprendre les effets qu’ont les structures à large échelle de l’Univers sur nos mesures," expliquent les chercheurs dans l'étude.
Car à l’instar d’autres méga structures, Quipu possède une influence énorme sur nos capacités d’observation du ciel.
Parmi ces perturbations, la première à envisager est la déformation des images : dans l’espace, de nombreux objets supermassifs tels que les trous noirs géants ou les amas de galaxies arrivent en effet à détourner la lumière par la force de leur gravité. Ce phénomène, appelé "lentille gravitationnel", modifie ainsi la place des planètes et des étoiles dans nos observations.
Autre problème, nos mesures de la Constante de Hubble, qui nous permet d’estimer la vitesse d'expansion de l’Univers, pourraient également être perturbées par des corps aussi massifs que Quipu.
En effet, si l’Univers s’étend de manière uniforme, certains corps possèdent une vitesse qui leur est propre appelée "vitesse particulière", comme une personne marchant sur un tapis roulant plutôt que rester immobile, et doit elle aussi être prise en compte lors du calcul de la constante de Hubble.
Enfin, la simple présence de Quipu tend à filtrer le "fond diffus cosmologique" : des rayonnements cosmiques émis peu de temps après le Big Bang. Étudiés de près par les scientifiques, ils ont permis de nombreuses découvertes sur les origines et le développement de l'Univers. Inversement, nos méthodes modélisations actuelles avaient également prédit l'existence de structures super-massives telles que Quipu et ses quatre voisines.
"Nous avons trouvé des superstructures avec des propriétés similaires à celles simulées par des modèles cosmologiques basés sur le modèle ΛCDM (le modèle standard du Big Bang reposant sur ces mêmes rayonnement N.D.L.R.)" expliquent les auteurs.
D’autres structures plus massives, tel que le Grand Mur d’Hercule-Couronne Boréale et ses 10 milliards d’années-lumière de longueur, ont été également détectées encore plus loin de la Terre (a plus de 900 millions d’années-lumière de distance)
"Il peut y avoir des signatures de structures plus grandes lorsque l'ont vise à de plus grandes distances, mais elles sont bien moins caractérisées et restent très spéculatives," explique le Dr. Böhringer. "Une autre structure proche et presque aussi grosse que Quipu est le Grand Mur de Sloan, mais il contient bien moins de galaxies."
À la question "Quel est le plus grand objet décrit et caractérisé dans l’espace ?" la réponse semble donc être "Quipu" !