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Toile cosmique : quand la matière est distribuée en trois dimensions

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Toile cosmique : quand la matière est distribuée en trois dimensions

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La toile cosmique

La toile cosmique, qu’est-ce que c’est ? Dans la science des lois physiques de l’Univers et de son origine, connue sous le nom de cosmologie, il existe la distribution en 3D de la matière. Il s’agit d’une organisation structurelle évoquant la notion de matière noire et de matière lumineuse. Ses éléments sont reliés entre eux pour assurer l’agencement et la dynamique des galaxies.

D’où provient la notion de toile cosmique ?

La présence d’une organisation structurelle dans l’univers a déjà été évoquée par de nombreux chercheurs scientifiques auparavant. Parmi les affirmations plus récentes, celle de l’astrophysicien franco-américain Gérard de Vaucouleurs en 1956 a été similaire à la description de la toile cosmique.

Ce chercheur a évoqué l’existence d’un type d’organisation structurelle au sein des galaxies figurant dans le catalogue Shapley-Ames. Il a dénommé cette distribution « Supergalaxie ».

D’autres théories attestent cette notion d’organisation structurelle de l’univers comme celle des astrophysiciens russes V. Arnold, S. Shandarin et I. Zeldovich.

Ces scientifiques de l’université de Moscou ont annoncé en 1981 qu’un grand effondrement gravitationnel à variations successives et de sens opposé serait à l’origine de cette distribution.

Les études sur cette organisation en réseau au niveau de la structure de l’univers ont été améliorées au fil du temps et les astrophysiciens ont utilisé des instruments d’observation de plus en plus performants.

L’américain John Huchra a été l’un des plus motivés dans ces recherches. Il a procédé à de nombreuses simulations et observations et a déterminé l’interconnexion des éléments galactiques à l’aide des filaments de matière. Ses efforts ont été à l’origine de la découverte de la toile cosmique.

Comment se définit la toile cosmique ?

En termes plus explicites, la toile cosmique est donc la structure filamentaire bien organisée dans la distribution des galaxies. Elle a été détectée suite à des observations répétitives plus affinées.

Elle se distingue de la grande structure de l’univers comportant tous ses éléments. Elle est juste composée d’amas et de superamas, de filaments et de nœuds. Ses éléments sont harmonieusement reliés et séparés par des vides.

Les cosmologistes actuels sont de plus en plus équipés de matériels d’observations innovants et même les petites ondulations de la toile cosmique sont déjà observables.

Quelle est la structure de la toile cosmique ?

La distribution de matière a comme origine des grandes fluctuations de densité ayant été soumise à l’effet de la gravité. La toile cosmique est donc composée de superamas de galaxies qui contiennent des concentrations de masse appelées nœuds.

Des structures filiformes d’amas d’étoiles appelées filaments galactiques relient ces nœuds. Des vides cosmiques remplissent les zones non occupées.

Pourquoi la toile cosmique est-elle difficile à observer ?

En dépit de cette organisation parfaite et homogène, il existe encore des contraintes observationnels dans la détection de la toile cosmique par la cartographie en 3 dimensions. Plusieurs facteurs sont à l’origine de ce problème.

Premièrement, plus la distance est grande, plus le nombre de galaxies visibles diminue. Le disque de la voie lactée dissimule aussi certaines parties importantes de l’Univers. Il faut reconnaître également que même les télescopes les plus sensibles n’arrivent pas à couvrir intégralement le ciel.

Que faut-il savoir à propos de la toile cosmique des vitesses et de la matière noire ?

La toile cosmique des vitesses et la matière noire sont des solutions utilisées par les astrophysiciens pour faire face aux problèmes observationnels. Ces techniques apportent plus de précision à la délimitation de la représentation de la toile cosmique.

Pour la toile cosmique des vitesses ou Cosmic V-Web, les astrophysiciens se servent des vitesses des galaxies figurant dans le catalogue Cosmicflows-2 pour reprendre en 3D les diverses densités de matière.

Ils définissent ensuite le mode de variation spatiale de chaque propriété galactique à partir des méthodes de la mécanique des milieux continus. Cette technique permet de découvrir les mouvements antérieurs de chaque portion déformée. C’est en ce sens qu’il devient possible de compléter les parties manquantes de la toile cosmique sur la représentation.

Concernant la matière noire, il suffit de considérer sa répartition dans l’Univers pour établir un schéma de l’organisation structurelle stable de l’Univers. Cette méthode consiste à recueillir les données récentes sur la matière noire à l’aide des simulations cosmologiques bien précises.

Ces simulations étant basées sur le principe d’interconnexion des éléments sous l’effet de la gravitation, aboutissent à une distribution 3D cohérente de l’ensemble des particules élémentaires appelées baryons et de la matière sombre.

C’est en ce sens que les astronomes arrivent à définir la masse des galaxies et des amas de galaxies, ainsi que les paramètres cosmologiques.

Conclusion

La toile cosmique décrit la structure filamentaire dont les éléments se relient entre eux pour assurer l’agencement des galaxies. Parmi ses nombreux amas et superamas, il existe Lanjakea ayant le Grand Attracteur comme nœud, et des autres superamas sous-jacents dont Superamas de la Vierge, Superamas de l’Hydre-Centaure et Superamas du Paon-Indien.

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