Qu'est-ce que Laniakea, le supercontinent céleste où gravite notre galaxie ?

Il y a de quoi se sentir tout petit, et avoir le vertige. Une équipe franco-israélo-américaine d'astrophysiciens a découvert dans quel système gigantesque évolue notre galaxie, la Voie lactée : il s'agit d'un supercontinent céleste qu'ils ont baptisé Laniakea. Leurs travaux, publiés jeudi 4 septembre dans la revue scientifique Nature (en anglais), bouleversent notre connaissance de l'Univers. 

A quoi ressemble ce supercontinent céleste ?

"Superamas galactique", "supercontinent céleste"… Pour comprendre ce qu'est Laniakea, par rapport à la Terre, revenons à une échelle plus humaine. "Si la Terre est votre appartement, le Système solaire est votre ville, la Voie lactée votre région, le Groupe local (nommé "superamas de la Vierge") votre pays, et Laniakea votre continent", résume ainsi le blog Autour du ciel. La Française Hélène Courtois, astrophysicienne à l'Institut de physique nucléaire de Lyon, et ses confrères, sont donc parvenus à tracer les contours du continent auquel notre galaxie appartient, comme si des explorateurs découvraient aujourd'hui les frontières de l'Europe.

Dans ce continent, la Voie lactée et les autres galaxies se déplacent à une vitesse propre de 630 km/seconde. Une vitesse démultipliée, jusqu'à parfois 15 000 km/seconde, en raison de l'expansion de l'Univers. Les galaxies ne s'agitent pas tous azimuts à une vitesse folle, mais suivent une sorte de courant convergent. "Notre coin d’Univers fonctionne comme une série de 'bassins versants', similaires à un paysage en relief où s’écoulent des rivières", compare le blog Sciences de Libération. Les galaxies et la matière dessinent ainsi une sorte de réseau de filaments qui contournent de grands espaces vides (la matière noire, non observable), "ce qui évoque irrésistiblement l’aspect d’un réseau neuronal", décrit le blog Autour du ciel.

C'est grand comment, Laniakea ?

Laniakea signifie, en hawaïen, "paradis incommensurable", ou "horizon céleste immense". La langue hawaïenne a été choisie en "hommage à ce pays de navigateurs aux étoiles, qui abrite désormais quelques-uns des plus grands télescopes du monde, utilisés pour cette découverte", raconte Sciences pour tous. Un nom qui témoigne de la difficulté à mesurer cette entité, à la fois très, très, très grande, et très, très, petite, selon le point de comparaison.

Les chercheurs ont tout de même réussi à déterminer la taille de Laniakea : 500 millions d’années-lumière d'envergure. Pour référence, la Voie lactée atteint environ 100 000 années-lumière. La masse de Laniakea est évaluée à environ 100 millions de milliards de fois celle du Soleil. Il contient 100 000 grosses galaxies comme la nôtre, qui comptent environ 100 milliards d'étoiles chacune, et un million de galaxies naines (moins de 10 milliards d'étoiles). Pourtant, Laniakea ne mesure même pas 1% de l'Univers observable, qui est en outre, en constante expansion.

Comment les chercheurs l'ont-ils découvert ?

Il ne suffit pas de coller son œil à un téléscope pour pouvoir dessiner une carte de l'Univers. C'est en localisant les galaxies et en suivant leurs mouvements que les auteurs de l'étude, R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman et Daniel Pomarède, ont compris l'architecture dans laquelle s'inscrit la Voie lactée. Pour cela, les scientifiques ont "concentré leurs observations sur un cube de 1,5 milliard d’années-lumière de côté, soit environ 2% de l’Univers observable", précise Sciences pour tous, afin de cartographier 8 000 des galaxies présentes dans cette zone.

Pour y parvenir, l'équipe a dû mettre au point une méthode complexe de calcul, permettant de séparer la vitesse due à la masse de la galaxie et à la gravité environnante de la vitesse due à l'expansion de l'univers, explique Hélène Courtois à Sciences pour tous.

Qu'est-ce que cela nous apprend ?

La découverte de Laniakea et de son architecture donne un début de réponse à une question qui hante les astrophysiciens depuis 1986 : pourquoi la Voie lactée se dirige-t-elle à 630 km/seconde dans une direction donnée ? La première piste évoquée était qu'un amas très dense de matière attirait les galaxies vers lui, comme un aimant. Cet amas avait d'ailleurs été surnommé le "grand attracteur", rien que ça.

Hélène Courtois et ses confrères montrent que, s'il y a bien attraction, elle est exercée par plusieurs amas de galaxies qui forment "un large vallon où se déverse la matière, un peu comme le point le plus bas d’une baignoire plate", résume Sciences pour tous. Une zone cent fois plus grande que les scientifiques le pensaient.

La découverte de Laniakea n'est qu'une étape dans la connaissance de l'Univers. Le chercheur américain R. Brent Tully, l'un des auteurs de l'étude, estime que "nous pourrions être obligés de trouver un autre nom pour un système encore plus grand dans lequel nous nous inscrivons", rapporte Space.com.