Figure 1 : Carte des courants cosmiques montrant la situation d’équilibre d’Arrowhead entre ses trois voisins Laniakea, Perseus-Pisces et Coma.
« Ne croyez pas ce que votre cœur et votre raison voient mais ce que vos yeux voient, » plaidait l’astrophysicien et prix Nobel de physique, Adam Riess, à propos de ses recherches. Mieux voir le cosmos pour mieux comprendre l’architecture des superamas de galaxies, est précisément le défi relevé par le Sedi/Lilas grâce à la mise au point du logiciel SDvision. Grâce à ses performances de visualisation 3D, le logiciel a contribué à l’identification d’une mini structure dont le bassin d’attraction est équilibré par Laniakea, Perseus-Pisces, et Coma, trois grands superamas. Rencontre avec Arrowhead, nouvelle admise dans la cartographie du cosmos.
Les galaxies ne sont pas distribuées de manière uniforme dans l’Univers, elles se concentrent en un vaste réseau cosmique en évolution, le Cosmic Web, constitué de nœuds connectés par des filaments, séparant des vides. Cette architecture est soumise à deux phénomènes opposés: l’expansion de l’Univers qui fait s’éloigner les galaxies les unes des autres à une vitesse proportionnelle à leur distance, et la gravitation qui au contraire tend à lier la matière pour former le Cosmic Web. Chaque nœud du réseau est associé à un bassin d’attraction gravitationnelle - une zone d’influence au sein de laquelle la matière (galaxies et matière noire) converge sur un attracteur. Ce concept de bassin d’attraction a été utilisé pour y associer la notion de superamas de galaxies, et employé pour identifier les frontières de notre superamas de galaxies, Laniakea, auquel appartient notre galaxie, la Voie Lactée.
Figure 2 : Visualisation en trois dimensions de la structure du bassin d’attraction d’Arrowhead en équilibre entre ces trois géants cosmiques Laniakea, Perseus-Pisces et Coma.
Cette cartographie du cosmos s’enrichit aujourd’hui par l’identification d’une structure de dimension plus restreinte, localisée au point précis où les zones d’influence de trois grands superamas de galaxies, Laniakea, Perseus-Pisces, et Coma, sont en contact. Le bassin d’attraction qui s’y est établi doit sa survie à l’équilibre des forces que ces trois géants exercent. Les cartes des courants gravitationnels correspondant sont présentées en Figures 1 et 2. La structure ainsi découverte, de dimension caractéristique 25 Mégaparsecs, doit son nom à la forme en tête de flèche (Arrowhead en anglais) de la surface reconstruite de son bassin d’attraction.
Cette étude, réalisée dans le cadre d’une collaboration entre l’Irfu, l’Institut d’Astronomie de l’Université d’Hawaï, le Racah Institute of Physics (Hebrew University, Jerusalem), et l’Université de Lyon/IPNL, est publiée dans The Astrophysical Journal. La publication est disponible à l’adresse suivante: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/812/1/17
Dans cette étude, l’Irfu a apporté son expertise en visualisation de données en trois dimensions. L’utilisation du logiciel de visualisation SDvision, développé au SEDI/LILAS, a joué un rôle significatif dans l’identification de cette structure et dans la compréhension des phénomènes expliquant son existence. L’Université de Lyon/IPNL a apporté son expertise dans la mesure des vitesses des galaxies sur la base desquelles sont reconstruits les courants cosmiques. Les mesures utilisées ici sont celles du catalogue Cosmicflows-2 de 8000 galaxies publié en 2013.
Exploration produite dans le cadre de cette publication:
Ce film a été réalisé pour la publication suivante :
"The Arrowhead Mini-Supercluster of Galaxies"
par Daniel Pomarede, R. Brent Tully, Yehuda Hoffman et Helene Courtois
et a été publié dans "The Astrophysical Journal 812 (2015) 17"
Contacts :
Daniel Pomarede :
Helene Courtois :
• Structure et évolution de l'Univers Structure and evolution of the Universe
• Le Département d'Électronique des Détecteurs et d'Informatique pour la Physique (DEDIP)
• Laboratoire d'ingénierie logicielle pour les applications scientifiques (LILAS)
