La distribution des galaxies, de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), dans le superamas de Saraswati. Il est clairement visible que la densité de galaxies est très élevée dans la région du superamas de Saraswati. La taille typique d'une galaxie ici est d'environ 250, 000 années-lumière. Les tailles des galaxies sont augmentées pour la représentation. Crédit :Centre Inter Universitaire d'Astronomie et d'Astrophysique (IUCAA)
Une équipe d'astronomes du Centre Inter Universitaire d'Astronomie et d'Astrophysique (IUCAA), et l'Institut indien d'enseignement et de recherche scientifiques (IISER), tous les deux à Pune, Inde, et membres de deux autres universités indiennes, ont identifié un inconnu auparavant, superamas de galaxies extrêmement grand situé dans la direction de la constellation des Poissons. C'est l'une des plus grandes structures connues de l'Univers voisin, et est à une distance de 4, 000 millions (400 crore) d'années-lumière de nous.
Cette nouvelle découverte est publiée dans le dernier numéro de The Journal d'astrophysique , le premier journal de recherche de l'American Astronomical Society.
Les structures à grande échelle de l'Univers sont assemblées hiérarchiquement, avec des galaxies, avec le gaz associé, et la matière noire, étant regroupés en grappes, qui sont organisés avec d'autres clusters, petits groupes, filaments, des feuilles et de grandes régions vides (« vides ») dans un modèle appelé « toile cosmique » qui s'étend sur l'univers observable.
Les superamas sont les plus grandes structures cohérentes du Web cosmique. Un superamas est une chaîne de galaxies et d'amas de galaxies, lié par la gravité, s'étendant souvent à plusieurs centaines de fois la taille des amas de galaxies, composé de dizaines de milliers de galaxies. Ce superamas 'Saraswati' nouvellement découvert, par exemple, s'étend sur une échelle de 600 millions d'années-lumière et peut contenir l'équivalent en masse de plus de 20 millions de milliards de soleils.
Quand les astronomes regardent au loin, ils voient l'Univers depuis longtemps, car la lumière met du temps à nous atteindre. Le superamas de Saraswati est observé tel qu'il était lorsque l'Univers avait 10 milliards d'années.
Deux amas de galaxies les plus massifs du superamas de Saraswati :l'amas "ABELL 2631" (à gauche) et l'amas "ZwCl 2341.1+0000" (à droite). "ABELL 2631" réside au cœur du superamas de Saraswati. Le superamas de Saraswati compte un total de 43 amas de galaxies. Crédit :Centre Inter Universitaire d'Astronomie et d'Astrophysique (IUCAA)
Le modèle de l'évolution de l'Univers "Matière noire froide" très populaire prédit que de petites structures comme les galaxies se forment en premier, qui se regroupent en structures plus vastes. La plupart des formes de ce modèle ne prédisent pas l'existence de grandes structures telles que le "Superamas de Saraswati" dans l'âge actuel de l'Univers. La découverte de ces structures extrêmement grandes oblige donc les astronomes à repenser les théories populaires sur la façon dont l'Univers a pris sa forme actuelle, à partir d'une distribution d'énergie plus ou moins uniforme après le Big Bang. Dans les années récentes, la découverte de l'Univers actuel étant dominé par « l'Énergie Noire », qui se comporte très différemment de la Gravitation, pourrait jouer un rôle dans la formation de ces structures.
On pense que les galaxies se forment principalement sur les filaments et les feuilles qui font partie de la toile cosmique, et beaucoup de galaxies voyagent le long de ces filaments, se retrouver dans les clusters riches, où l'environnement surpeuplé éteint leur formation d'étoiles et aide à la transformation des galaxies en galaxies spirales bleu disque en galaxies elliptiques rouges. Comme il existe une grande variation d'environnement au sein d'un superamas, les galaxies voyagent à travers ces environnements variés au cours de leur "vie". Pour comprendre leur formation et leur évolution, il faut identifier ces superamas et étudier de près l'effet de leur environnement sur les galaxies. Il s'agit d'un tout nouveau domaine de recherche - à l'aide d'observations de nouvelles installations d'observation, les astronomes commencent maintenant à comprendre l'évolution des galaxies. Cette découverte va grandement améliorer ce domaine de recherche.
"Sarasvati" (ou "Sarasvati"), un mot qui a des racines proto-indo-européennes, est un nom que l'on trouve dans les anciens textes indiens pour désigner le fleuve principal autour duquel vivaient les habitants de l'ancienne civilisation indienne. C'est aussi le nom de la déesse céleste qui est la gardienne des fleuves célestes. Dans l'Inde moderne, Saraswati est vénérée comme la déesse de la connaissance, musique, de l'art, sagesse et nature – la muse de toute créativité.
Notre propre galaxie fait partie d'un superamas appelé le superamas de Laniakea, annoncé en 2014 par Brent Tully à l'Université d'Hawaï et ses collaborateurs.
De façon intéressante, Somak Raychaudhury, actuellement directeur de l'IUCAA, Pune, qui est co-auteur de cet article, a également découvert le premier superamas massif de galaxies à cette échelle (la "Concentration de Shapley"), lors de sa thèse de doctorat à l'Université de Cambridge. Dans son papier, publié dans la revue 'Nature' en 1989, il avait nommé le superamas d'après l'astronome américain Harlow Shapley, en reconnaissance de son étude pionnière des galaxies, de l'hémisphère sud, dans laquelle cette superstructure massive a été imagée pour la première fois, retour en 1932.
Joydeep Bagchi de l'IUCAA, l'auteur principal de l'article et co-auteur Shishir Sankhyayan (doctorant à l'IISER, Pune) a dit, ''Nous avons été très surpris d'apercevoir ce superamas géant de galaxies ressemblant à une paroi, visible dans un grand relevé spectroscopique de galaxies lointaines, connu sous le nom de Sloan Digital Sky Survey (voir la figure ci-dessus). Ce superamas est clairement intégré dans un vaste réseau de filaments cosmiques tracés par des amas et de grands vides. Auparavant, seuls quelques superamas relativement grands ont été signalés, par exemple la « concentration de Shapley » ou la « grande muraille de Sloan » dans l'univers voisin, tandis que le superamas 'Saraswati' est beaucoup plus éloigné. Notre travail contribuera à faire la lumière sur la question embarrassante; comment une si grande échelle, des améliorations importantes de la densité de matière s'étaient formées des milliards d'années dans le passé, lorsque la mystérieuse énergie noire venait juste de commencer à dominer la formation de la structure.''