Collision d’amas de galaxies et traque de la matière noire

Image composite de l'amas de galaxies Abell 2744

De grands observatoires terrestres et spatiaux ont conjugués leur lumière pour prospecter Abell 2744 qui serait né de la collision de quatre amas galactique.

L’image ci-dessus, aux caractéristiques époustouflantes, réunie les prises de vue réalisées dans différentes longueurs d’onde par des télescopes prestigieux : Hubble, Chandra, Very Large Telescope (VLT) et Subaru. C’est ainsi, une petite partie du cosmos qui a été mise à nue par l’équipe de chercheurs : l’amas Abell 2744, également nommé amas de Pandore. Des centaines de galaxies s’y bousculent et toutes sont peuplées de centaines de milliards d’étoiles ! Evidemment, ça donne le vertige. Imaginez notre galaxie, la Voie Lactée, au milieu d’un tel troupeau, … nous nous sentirions perdu !

Amas de Pandore photographié dans le visible par Hubble et le VLT

L’étude approfondie de ce magnifique empilement d’images (et de galaxies !) offre aux astronomes de magnifiques montagnes d’informations ! Ainsi, ont-ils pu cartographier les effusions de matière et sa distribution. En regardant au-delà de ce que permet de voir le rayonnement visible, les cartes montrent de gigantesques arpents constitués de matière noire (dark matter) !
Sur les images capturées par Hubble et le VLT, on ne distingue que 5 % de la masse totale de l’amas. C’est la matière visible, qui est indéniablement en minorité (nous sommes trompés par ce que nous voyons, les apparences). Les gaz chauds rayonnant violemment (rayonnement x) ont été remarqués par Chandra et représente 20 % de la masse totale.
Pour ce qui est des 75 % restants, autrement dit l’essentiel, il s’agit de l’invisible et insaisissable matière noire. Grâce aux effets de lentilles gravitationnelles produits par les lourds et denses amas de galaxies, les chercheurs ont pu observer sa distribution. Des espaces manquants que l’ont pourrait croire habillés de vide et qui sont, en réalité, les contenants les plus massifs.

En reconstituant le scénario complexe de cet imbroglio de galaxies, les chercheurs emmenés par Dan Coe, considèrent que l’amas de Pandore est l’oeuvre de quatre amas entrés en collision depuis plus de 350 millions d’années. Ces grandes structures de l’Univers se montrent rarement dans un tel spectacle de rencontres multiples. Les scientifiques sont habitués à certaines de ces manifestations séparément. Ici, la collision des gaz chauds a créée de puissantes ondes de choc en plein coeur de l’amas et, à l’autre bout, en bordure, des masses énormes de matière noire semblent avoir été refoulées, ou plutôt, éjectées, loin de toutes galaxies et des épais brouillards de gaz chauds.

Puisque Pandore se traduit en grec ancien par « nantie de tous les dons« , puisse cet amas colossal combiner quelques réponses à nos questions cosmologiques. Car, outre l’étude du comportement de la mystérieuse matière noire afin d’en connaître le vrai visage, les astrophysiciens veulent toujours mieux comprendre la structure de l’Univers et les voies qu’il emprunte dans son évolution, à différentes échelles.

Dans la mythologie grecque, Pandore était la première femme imaginée par les dieux, pour se venger de Prométhée qui leur a fait, par deux fois, offense en aidant les hommes. C’est Pandore qui se précipita sur la jarre où étaient caché tous les biens et l’ouvra. Il ne resta que l’espérance !

Il est recommandé de découvrir l’image en haute résolution et plein écran !

Télécharger l’image composite en très haute résolution (28,87 Mb). Version « zoomable ».

En vidéo, simulation informatique de la collision des amas de galaxies et de la répartition des gaz chauds (rose) et de la matière noire (bleu).