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Découvert en 2014, le Grand Mur d'Hercule-Couronne Boréale est un filament géant de galaxies s'étendant sur des milliards d'années-lumière. Une équipe internationale, dirigée par István Horváth, a affiné les mesures de cette structure, découvrant qu'elle s'étend sur une plus grande distance radiale que ce qui était estimé auparavant.
Vue conceptuelle
Les sursauts gamma, émis lors de la mort d'étoiles massives ou de la collision d'étoiles à neutrons, servent de balises cosmiques. Leur luminosité exceptionnelle permet de tracer la distribution de la matière dans l'Univers, révélant ainsi l'emplacement des galaxies même les plus lointaines.
Le Grand Mur mesure environ 10 milliards d'années-lumière de long, soit près de 10% de la taille de l'Univers observable. Cette découverte remet en question le principe cosmologique, selon lequel l'Univers est homogène et isotrope à grande échelle.
L'équipe a utilisé un catalogue de 542 sursauts gamma, principalement observés par les télescopes spatiaux Fermi et Swift. Ces données, accumulées sur plus de 20 ans, ont permis de mieux cartographier cette structure gigantesque.
Les futures missions, comme THESEUS de l'ESA, promettent d'élargir notre compréhension de ces structures cosmiques. Avec une sensibilité accrue, elles pourraient révéler l'étendue complète du Grand Mur et d'autres structures similaires.
Cette étude, disponible sur arXiv, ouvre de nouvelles perspectives sur la formation des grandes structures de l'Univers. Elle souligne l'importance des sursauts gamma comme outils pour explorer les confins du cosmos.
Comment les sursauts gamma révèlent-ils les structures cosmiques ?
Les sursauts gamma, ou GRB, sont les explosions les plus lumineuses de l'Univers. Ils se produisent lors de la formation d'un trou noir, soit par l'effondrement d'une étoile massive, soit par la collision de deux étoiles à neutrons.
Ces événements émettent des jets de particules à des vitesses proches de celle de la lumière. Lorsque ces jets interagissent avec le milieu environnant, ils produisent des rayons gamma et X, visibles à des distances cosmologiques.
En cartographiant les GRB, les astronomes peuvent identifier les régions de l'Univers où la matière est concentrée. Cette méthode permet de détecter des galaxies trop lointaines pour être observées directement.
Ainsi, les GRB servent de phares cosmiques, illuminant la structure à grande échelle de l'Univers et révélant des amas de galaxies comme le Grand Mur d'Hercule-Couronne Boréale.
Pourquoi le Grand Mur chamboulent-t-il les modèles cosmologiques ?
Le Grand Mur d'Hercule-Couronne Boréale s'étend sur 10 milliards d'années-lumière, une taille qui pose problème pour le principe cosmologique. Ce dernier suppose que l'Univers est homogène et isotrope à grande échelle.
Selon ce principe, aucune structure ne devrait dépasser 1,2 milliard d'années-lumière, limite imposée par l'âge de l'Univers. Le Grand Mur, bien plus grand, suggère que la matière n'est pas uniformément répartie.
Cette découverte pourrait nécessiter une révision des modèles cosmologiques. Certaines théories, comme celles incluant des fluctuations primordiales plus importantes, pourraient expliquer l'existence de telles structures.
Le Grand Mur représente donc un obstacle pour notre compréhension de l'Univers, incitant les scientifiques à explorer de nouvelles pistes théoriques.