Univers filamentaire et amas de galaxies

Des structures en forme d'échafaudages, que l'on appelle "filaments" donnent à l'Univers sa forme d'un vaste réseau de structures, Univers filamentaire sur lequel les astronomes tombent maintenant d'accord. Les filaments de galaxies, qui constituent la structure à grande échelle de l'Univers, sont construites par la gravité sous la forme de bras sinueux. D'immenses vides, plats, se trouvent entre eux et il ne s'y trouve -en-dehors de la présence extrêmement rare d'une ou deux galaxies- que très peu de matière -aux alentours d'un atome par m3. Les filaments s'étendent sur des distances immenses, entre les amas de galaxies et les filaments et les amas résultent d'une évolution commencée à partir de l'épisode de l'inflation par lequel, il y a 13,7 milliards d'années, l'Univers subit une expansion énorme et rapide. Cette expansion fit, de plus, que les irrégularités qui étaient nées du Big Bang initial s'accrurent alors également en taille, devenant des zones d'accumulation gravitationnelle, des lieux de l'Univers à densité accrue de matériaux. Ces amas et ces fils de matière primitive finirent par se refroidir et une partie se condensa dans les galaxies et les amas de galaxies qu'on peut observer aujourd'hui: ce sont les noeuds des filaments qui attirèrent, par gravité, ces structures. Le reste du gaz se maintint au long des vastes filaments qui s'étendent entre les amas de galaxies et, pour l'essentiel, ce gaz est encore très chaud -de l'ordre d'1 million de degrés C (1,8 million de degrés F); il en émet des rayons-X lesquels se diffusent jusque dans les amas. Aussi, détecte-t'on mieux les filaments de la toile de l'Univers dans les rayons-X, ce qui permet aux astronomes de mesurer leur densité. Les lobes radio de galaxies isolées, avec jets polaires, que l'on peut trouver aussi au sein des filaments sont également un bon moyen de mesure -comme un bon moyen de localiser un filament- ces lobes étant déformés par les particules du filament

Au long de l'Univers filamentaires, le gaz, la gravité et la matière noire sont des acteurs: les galaxies s'y forment, s'y agrègent en amas de galaxies et ces groupes mêmes de galaxies s'associent souvent avec d'autres pour former des "super-amas", qui forment des murs gigantesques de galaxies liées entre elles par la gravité. Les "groupes de galaxies" ressemblent à leurs parents les amas de galaxies mais ils ne contiennent qu'une cinquantaine de galaxies ou moins comparé à des centaines ou des milliers. Comme les amas, les groupes sont entourés de quantités énormes de gaz chaud émettant des rayons X. L'arrangement de ces groupes pourrait être fonction de l'activité du trou noir supermassif se trouvant dans la galaxie située au centre du groupe

Les amas de galaxies sont les structures cosmiques les plus massives qui soient tenues ensemble par la gravité et, comme les galaxies qu'ils contiennent, ils présentent de grandes quantités de gas chaud et de plus grandes quantités encore de matière noire. Sur une échelle plus grande, les galaxies et les amas de galaxies sont ainsi liées sur ce réseau gigantesque de filaments, les amas les plus massifs se trouvant aux noeuds les plus denses de ce "web cosmique". Le réseau filamentaire, qui consiste essentiellement de matière noire et d'un peu de matière ordinaire, se comporte en fait comme l'échaffaudage de l'Univers. Le gas diffus de l'Univers est aussi organisé de la même manière. Le gaz et les galaxies des filaments représentent à peu près 1/10ème de la masse totale; le reste est de la matière noire