Paul Sutter est un astrophysicien de l’Université d’État de l’Ohio et le scientifique en chef du COSI Science Center. Sutter est également l’hôte des podcasts Ask a Spaceman et RealSpace, et de la série YouTube COSI Science Now.

Quelque part, dans les profondeurs du cosmos, loin des confins sécurisés de notre galaxie natale, la Voie lactée, se trouve un monstre. Lentement, inévitablement, il se déplace. Au cours de milliards d’années, il nous attire, nous et tout ce qui nous entoure, vers lui. La seule force qui agit sur des échelles de distance aussi immenses et à travers des périodes de temps cosmiques est la gravité, donc quoi que ce soit, c’est massif et implacable.

Nous l’appelons le Grand Attracteur, et jusqu’à récemment, sa véritable nature a été un mystère complet. Notez que c’est toujours un mystère, mais pas un mystère complet.

La Grande Attraction a été découverte pour la première fois dans les années 1970 lorsque des astronomes ont dressé des cartes détaillées du fond diffus cosmologique (la lumière laissée par les débuts de l’univers), et ont remarqué qu’il était légèrement (et « légèrement » signifie ici moins d’un centième de degré Fahrenheit) plus chaud d’un côté de la Voie lactée que de l’autre – ce qui implique que la galaxie se déplaçait dans l’espace au rythme soutenu d’environ 370 miles par seconde (600 km/s).

Même si les astronomes pouvaient mesurer cette vitesse rapide, ils ne pouvaient pas expliquer son origine.

La zone d’évitement

D’abord, pourquoi y a-t-il un mystère en premier lieu ? Les astronomes sont fantastiquement doués pour observer les choses dans l’espace – c’est, après tout, leur seul métier. On pourrait donc penser qu’à l’heure actuelle, quelqu’un aurait pointé un télescope dans la direction de notre mouvement et… eh bien, l’aurait compris. Mais il y a un problème : quel que soit le Grand Attracteur, il se trouve dans la direction de la constellation du Centaure, et le disque de notre propre Voie lactée nous coupe la vue de ce côté. Notre galaxie est pleine de déchets – étoiles, gaz, poussière, encore du gaz – et tous ces déchets bloquent la lumière de l’univers plus lointain.

Nous sommes donc fantastiquement bons pour cartographier la plupart des structures à grande échelle de l’univers, sauf là où nous sommes obligés de regarder à travers notre propre galaxie. Toujours aussi dramatiques, les astronomes ont appelé cette région la zone d’évitement.

Et bon sang, le Grand Attracteur se trouve juste là, au fond de la Zone, difficile à caractériser. Heureusement, cela commence à changer, car les radioastronomes à rayons X et les radioastronomes ont scruté les profondeurs troubles de la Voie lactée et ont commencé une esquisse brumeuse et incertaine de cette parcelle d’univers jusqu’alors inconnue.

Go Big and go home

Pour comprendre ce qui se passe avec le Grand Attracteur, nous devons regarder la grande image. Et je veux dire Big : la plus grande image de toutes. Au-delà de notre Voie lactée se trouve notre plus proche voisine galactique de taille décente, la galaxie d’Andromède. À un peu plus de 2,5 millions d’années-lumière, c’est pratiquement en bas de la rue aux échelles dont je parle.

La Voie lactée, Andromède, la galaxie du Triangle et quelques douzaines d’accroches forment le Groupe local, un amas lié gravitationnellement d’environ 10 millions d’années-lumière de diamètre.

La prochaine grande chose en bas de la rue est l’amas de la Vierge, le centre-ville de notre parcelle locale d’univers : Plus de 1 300 galaxies entassées dans un amas dense à seulement 65 millions d’années-lumière. L’amas de la Vierge est également lié par la gravitation, ce qui signifie à peu près ce que vous pensez : Les galaxies qui le composent ont tendance à se tenir les unes près des autres, liées par leur gravité mutuelle.

En allant plus loin, cela devient un peu flou, en termes de définition des structures extragalactiques. Il existe d’énormes collections de galaxies appelées « superamas », et pendant longtemps, elles ont été vaguement définies comme « Eh, c’est plus grand qu’un amas, mais plus petit qu’un univers ». Ils ont également reçu des noms doux, basés sur la constellation à travers laquelle nous avons regardé pour cartographier la structure, ou des noms d’anciens astronomes : Superamas de la Vierge, Superamas d’Hydra-Centaurus, Superamas de Shapley, etc. Cette définition a bien fonctionné jusqu’à ce que nous ayons besoin de commencer à faire un travail sérieux ; par exemple, comprendre ce qui se passe avec le Grand Attracteur.

Aller avec le flux

Nous vivons dans un univers hiérarchique. C’est-à-dire qu’au cours des 13 milliards d’années passées, la matière s’est accumulée en petits amas, qui ont fusionné en amas plus gros, qui ont fusionné en amas encore plus gros. La fête s’est cependant arrêtée il y a environ 5 milliards d’années lorsque l’énergie sombre a commencé à dominer… mais c’est le sujet d’un autre article.

Notre univers a déjà formé des galaxies, des groupes et des amas. Notre propre Groupe local se condense, la Voie lactée et Andromède se dirigeant vers une collision dans environ 5 milliards d’années. Le Groupe local lui-même, ainsi que d’autres groupes et amas plus petits, se déplacent le long des autoroutes gravitationnelles jusqu’à l’amas de la Vierge, qui se trouve au centre du superamas de la Vierge, ainsi nommé par commodité.

Et tous les éléments proches – y compris la Voie lactée, Andromède, l’amas de la Vierge et les environs – se dirigent vers le Grand Attracteur. Une combinaison de sondages plus sophistiqués (lire : n’importe lesquels) dans la zone d’évitement, et une compréhension plus sophistiquée (lire : n’importe laquelle) de ce qu’est exactement un  » superamas « , ont commencé à percer le mystère du Grand Attracteur.

Au lieu d’être simplement un « gros blob de galaxies », les études des vitesses des galaxies dans notre voisinage local de l’univers ont conduit à une meilleure définition pratique du « superamas » : un volume d’espace où toutes les galaxies de cet espace « coulent » vers un centre commun. Et cette définition a remanié notre compréhension de l’univers local. Le superamas de la Vierge n’est pas un objet isolé, mais juste un bras (pour être juste, un bras formidablement énorme) d’une structure encore plus grande : le superamas de Laniakea.

Le pas-si-grand attracteur

En regardant les structures super-galactiques à travers la lentille des flux de matière, il est facile de voir ce qui se passe avec le grand attracteur. Nous vivons dans un univers hiérarchisé, où les petites structures s’assemblent comme des blocs Lego galactiques pour former des structures plus grandes. La Voie lactée et Andromède se dirigent vers le centre du Groupe local qui se condense. Tout ce qui se trouve dans le superamas de la Vierge tombe vers son centre : l’amas de la Vierge.

Et tout ce qui se trouve dans le superamas de Laniakea tombe vers son centre, actuellement occupé par l’amas de Norma, qui est l’accumulation de tout le gaz et de toutes les galaxies qui nous ont déjà devancés là-bas.

Donc, le Grand Attracteur n’est pas vraiment une chose, mais un lieu : le point focal de notre parcelle de l’univers, le résultat final d’un processus mis en marche il y a plus de 13 milliards d’années, et le résultat naturel des flux et de l’accumulation de la matière dans notre univers. Comment ce processus a-t-il commencé ? Eh bien, cela aussi est un autre article….

Et avant de partir : Le Grand Attracteur ne restera pas aussi Grand longtemps. En fait, nous ne l’atteindrons jamais. Avant que nous le fassions, l’énergie sombre nous arrachera l’amas de Norma. Les amas resteront ce qu’ils sont, mais les super-amas ne seront jamais à la hauteur de leur nom. Alors consolez-vous : nous n’avons rien à craindre du Grand Attracteur.

Apprenez-en plus en écoutant l’épisode « Qu’est-ce que le Grand Attracteur ? » sur le podcast Ask A Spaceman, disponible sur iTunes et sur le Web à http://www.askaspaceman.com. Merci à Jone L. pour la question qui a donné lieu à cet article ! Posez votre propre question sur Twitter en utilisant #AskASpaceman ou en suivant Paul @PaulMattSutter et facebook.com/PaulMattSutter.

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