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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 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.
Voir vidéo: Exploration produite dans le cadre de cette publication