Figure 1 :Les cartes 3-D et 2-D de la densité numérique des galaxies associées au superamas. Dans la carte 2D, les structures à grande échelle des galaxies situées dans la tranche il y a environ 7,3 milliards d'années sont montrées. Les zones blanches montrent les structures déjà connues des études précédentes, et les zones jaunes montrent les structures nouvellement découvertes par cette étude. Les structures marquées par les ellipses en pointillés sont à confirmer par de futurs travaux. La ligne verticale blanche sur la figure correspond à une distance d'environ 30 millions d'années-lumière (c'est-à-dire, 10 Mpc). Crédit :NAOJ
À l'aide du télescope Subaru et du télescope Gemini-Nord, une équipe d'astronomes a révélé que le superamas CL1604, un superamas distant situé à environ 7,3 milliards d'années-lumière, est une structure 3-D à grande échelle s'étendant sur environ 160 millions d'années-lumière dans la direction nord-sud. C'est plus de deux fois plus étendu qu'on ne le savait auparavant. Jusqu'à maintenant, les astronomes n'ont vu que la "pointe de l'iceberg" de ce superamas. La capacité à grand champ du télescope Subaru a permis à l'équipe d'étudier l'ensemble du superamas et le télescope Gemini-Nord a joué un rôle essentiel dans la confirmation des structures. C'est le résultat de la synergie des télescopes des observatoires de Maunakea.
Les galaxies sont réparties de manière inhomogène dans l'univers. Il est bien connu que les galaxies proches sont fortement influencées par leur environnement, par exemple., qu'ils soient situés dans des zones denses appelées amas de galaxies, ou des zones moins denses appelées vides. Cependant, comment les galaxies se forment et évoluent avec la croissance des structures de la toile cosmique est l'un des sujets brûlants de l'astronomie. Une étude à grand champ de l'univers lointain permet aux astronomes d'assister à ce qui s'est réellement passé avec les galaxies au début de la formation des structures dans l'univers. Parmi les quelques superamas actuellement connus, l'une des meilleures cibles d'étude est le superamas CL1604. Sur la base d'études antérieures, son étendue est de 80 millions d'années-lumière et son ère est d'il y a 7,3 milliards d'années.
Le caractère unique des données prises par l'Hyper Suprime-Cam (HSC) sur le télescope Subaru réside dans les données d'imagerie en profondeur sur un champ suffisamment large pour couvrir entièrement le superamas connu et la zone environnante. Une équipe dirigée par Masao Hayashi et Yusei Koyama du NAOJ a estimé les distances des galaxies individuelles par rapport aux couleurs des galaxies à l'aide d'une technique appelée "décalage photométrique vers le rouge". Puis l'image tridimensionnelle des structures à grande échelle est apparue, constitué de plusieurs amas de galaxies nouvellement découverts dans la direction nord-sud, ainsi que les structures déjà connues (Figure 1).
Figure 2 :La distribution du redshift (c'est-à-dire, distance dans le sens de la profondeur) des galaxies confirmées par nos observations spectroscopiques. Dans chaque domaine, l'histogramme est codé par couleur par la distance des galaxies. La même couleur pour les histogrammes signifie que les amas de galaxies sont situés à la même distance dans le sens de la profondeur, quel que soit leur emplacement dans le ciel. Crédit :NAOJ
Par ailleurs, l'équipe a utilisé la Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) sur le télescope Subaru et le Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) sur Gemini-North pour confirmer les distances précises de 137 galaxies associées aux amas de galaxies révélés par HSC (Figure 2) . Ils ont découvert que le superamas est un complexe, structure à grande échelle sur la vaste zone projetée et également le long de la direction de la ligne de visée en 3-D. Les galaxies réparties sur les 160 millions d'années-lumière semblent être indépendantes en raison de la vaste superficie, cependant, les observations spectroscopiques ont révélé que les galaxies se sont formées simultanément puis ont évolué avec la croissance de structures à grande échelle.
La galaxie de la Voie Lactée est membre du Groupe Local à la périphérie de l'amas de galaxies de la Vierge. Une équipe dirigée par un astronome de l'Université d'Hawaï a récemment révélé que l'amas de la Vierge est membre d'un groupe plus étendu, énorme structure appelée le Superamas de Laniakea. "Le superamas que nous avons découvert il y a 7,3 milliards d'années pourrait devenir une énorme structure à grande échelle similaire à Laniakea où nous vivons, " dit Hayashi.
Ces résultats ont été publiés dans Publications de la Société astronomique du Japon .
