Un amas de galaxies peut en cacher un autre !

L'amas de galaxies Abell 3128 était connu depuis longtemps. Sa forme bilobée le rendait facilement reconnaissable mais intriguait beaucoup les astronomesastronomes qui tentaient d'en comprendre la composition et l'origine.

Pour cela, les astronomes mettent aujourd'hui à profit les observatoires spatiaux tels XMM-NewtonXMM-Newton, qui observent le rayonnement X émis par les gaz chauds émis depuis les milieux interstellaires des amas. Leur analyse détaillée renseigne les chercheurs sur la composition de ces gaz et, en conséquence, sur leur origine.

Mais les résultats étaient particulièrement déroutants pour Abell 3128. Bien que les deux lobes composant l'énorme structure présentaient la même taille apparente et le même éclat, les nuagesnuages de gaz qu'ils renfermaient semblaient avoir des compositions totalement différentes, ce qui paraissait paradoxal.

Selon Norbert Werner, doctorant à l'institut pour la Recherche spatiale SRON (Netherlands Institute for Space Research) aux Pays-Bas, un des lobes de l'amas était clairement composé de gaz chauds riches en métauxmétaux libérés par des explosions de supernovaesupernovae au sein des galaxies, tandis que l'autre paraissait contenir une quantité beaucoup plus faible de métaux que tout ce qui avait jamais été observé jusqu'à présent. « Ce que nous observions contredisait complètement les théories en cours sur la façon dont les plus grandes structures de l'Univers apparaissent », déclare-t-il.

Des amas de galaxie qui jouent à cache-cache !

Les observations effectuées au moyen de XMM-Newton ont enfin permis de résoudre l'énigme. De fines analyses ont déterminé que le nuage de gaz émettant un rayonnement X atypique était situé à 4,6 milliards d'années-lumière, soit près de six fois la distance de Abell 3128. Il s'agit donc d'un second amas de galaxies dont la perspective le fait apparaître dans la même ligne de visée et dont le hasard a voulu que sa plus grande luminositéluminosité compense exactement un plus grand éloignement.

« Les recherches sur ce grand amas de galaxies porteporte essentiellement sur la question de la formation de telles structures », annonce Jelle Kaastra, chef de projet. Selon les plus récentes hypothèses, la matière composant l'Univers s'est répandue en une structure filiformefiliforme de gaz chauds raréfiés, la "toile" cosmique. Entre ces fils, on observe de grandes zones de vide dont le volumevolume augmente à mesure que l'Univers poursuit son expansion, tandis que ces filaments maintiennent leur cohésion par la force de gravitationforce de gravitation. On peut comparer cette structure à de la moussemousse de savon où on observe davantage de matière à l'intersection des bulles qu'à leur surface. Dans l'Univers, la densité de matériel est aussi plus élevée aux intersections de la toile. C'est donc à ces endroits que les amas de galaxies prennent naissance.

En raison de leur énorme massemasse et attraction gravitationnelle, les amas de galaxies possèdent leur propre dynamique. « Ils s'attirent, se heurtent et passent l'un à travers l'autre. Une foule de choses se produisent que nous pouvons maintenant observer avec des télescopestélescopes spatiaux en rayons Xrayons X tels que XMM-Newton », conclut Jelle Kaastra.