Situé à 2,3 milliards d’années-lumière, l’amas de galaxies Abell 1689 est intéressant à plus d’un titre. Le taux de formation de jeunes étoiles y est largement supérieur à ceux d’amas plus proches. De plus, les astronomes viennent d’y déceler une contradiction flagrante dans l’évaluation de sa masse totale.

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Les images de l'amas Abell 1689 transmises par le télescopetélescope spatial en rayons Xrayons X Chandra montrent que le système est entouré d'un vaste nuagenuage de gazgaz dont la température peut excéder cent millions de degrés, qui se traduit ici en pourpre. Une telle valeur semble démontrer qu'Abell 1689 est formé de deux amas en train de fusionner. Cependant l'aspect de l'émissionémission X revêt une apparence calme, contrairement à l'émission d'autres amas comme Bullet ClusterBullet Cluster, entre autres. La répartition des températures est néanmoins complexe, traduisant plusieurs sources d'émission principales.

Image infrarouge de l'amas de galaxies Abell 1689 obtenue par l’observatoire spatial Chandra. Crédit <em>Chandra X-ray Observatory</em>

Image infrarouge de l'amas de galaxies Abell 1689 obtenue par l’observatoire spatial Chandra. Crédit Chandra X-ray Observatory
En comparaison, l'aspect de Bullet Cluster en infrarouge (exposition de 140 heures). Source :

En comparaison, l'aspect de Bullet Cluster en infrarouge (exposition de 140 heures). Source :
Chandra X-ray Observatory

La plus belle des lentilles gravitationnelles

Sur les documents obtenus au moyen du télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble en lumière visible, les galaxies apparaissent en jaune. Mais surtout, la vaste formation s'entoure d'arc gravitationnels à sa mesure. C'est même le plus grand ensemble d'arcs gravitationnels que l'on connaisse... Cette propriété était déjà mise à profit depuis longtemps par les astronomesastronomes, qui l'utilisaient Abell 1689 comme un instrument réfracteur géant afin d'étudier les galaxies lointaines situées derrière lui et dont la lumière, amplifiée par l'effet de lentille gravitationnelle, apparaît sous la forme de ces arcs.

L’amas de galaxies Abell 1689 observé en lumière visible par le télescope spatial Hubble. Source : Nasa/Esa/Hubble

L’amas de galaxies Abell 1689 observé en lumière visible par le télescope spatial Hubble. Source : Nasa/Esa/Hubble

Mais les données comparées en rayonnements X et visible apportent une nette contradiction. La force d'attraction déduite des arcs gravitationnels est nettement supérieure à la massemasse évaluée à partir du niveau de rayonnement X calculé sur les images de ChandraChandra. Autrement dit, il y a une masse manquante.

Des études antérieures suggéraient que des grandes structures, comme des filaments de galaxies, soient situées entre Abell 1689 et nous, sans que nous les ayons aperçues, et qui renforceraient l'effet de lentille gravitationnelle. Mais rien de tel n'a pu être observé jusqu'à présent, et de nouvelles investigations seront encore nécessaires pour éclaircir cette énigme...