Récemment, une équipe d’astronomes a découvert un superamas particulièrement impressionnant, baptisé Superamas Einasto, en l’honneur de l’astrophysicien estonien Jaan Einasto. Située à environ trois milliards d’années-lumière de la Terre, la structure est d’une taille et d’une masse stupéfiantes. En effet, il contient une masse équivalente à environ 26 quadrillions de soleils. En comparaison, le superamas dans lequel est située la Voie lactée, celui de la Vierge, est nettement plus modeste et concentre une masse équivalente à environ 10^15 (un quadrillion) de fois la masse du Soleil.
Toutefois, le Superamas Einasto n’est pas seul dans cet état. Cette découverte s’inscrit dans une série de 662 nouveaux superamas de galaxies, chacun représentant une considérable concentration de matière dans l’Univers. Ces structures massives offrent aux astronomes une opportunité sans précédent d’étudier la formation et l’évolution des galaxies à grande échelle.
L’analyse de ces structures révèle notamment des caractéristiques sur la manière dont les galaxies se rassemblent au sein de ces ensembles cosmiques. Par exemple, les chercheurs ont observé que les amas de galaxies à l’intérieur des superamas sont plus massifs que ceux situés à l’extérieur. Cette observation suggère que les galaxies évoluent différemment en fonction de leur environnement cosmique, ce qui pourrait avoir des implications profondes pour notre compréhension de la formation des galaxies. De plus, ces structures cosmiques offrent un aperçu unique de la distribution de la matière noire dans l’Univers.
Bien que cette forme de matière reste invisible aux observations directes, son influence gravitationnelle peut en effet être détectée. En étudiant la façon dont la matière noire interagit avec la matière visible au sein des superamas, les astronomes espèrent alors en apprendre davantage sur la nature et la distribution de cette mystérieuse substance cosmique.
Enfin, ces structures à grande échelle de galaxies pourraient également nous aider à percer le mystère de l’énergie noire, cette force mystérieuse qui semble accélérer l’expansion de l’univers. Les observations récentes suggèrent notamment que les galaxies au sein des superamas se séparent à des vitesses d’expansion plus faibles que prévu, ce qui pourrait indiquer une influence de l’énergie noire. Comprendre comment cette force agit au sein des superamas pourrait ainsi fournir des indices cruciaux sur la nature de l’énergie noire et son impact sur la structure à grande échelle de l’Univers.
Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal. On en trouvera ci-dessous les références et l’abstract
Shishir Sankhyayan1, Joydeep Bagchi2, Elmo Tempel1,3, Surhud More4,5, Maret Einasto1, Pratik Dabhade6,7, Somak Raychaudhury4,8, Ramana Athreya9, and Pekka Heinämäki10
Published 2023 November 13 • © 2023. The Author(s). Published by the American Astronomical Society.
The Astrophysical Journal, Volume 958, Number 1Citation Shishir Sankhyayan et al 2023 ApJ 958 62DOI 10.3847/1538-4357/acfaeb
Abstract
Superclusters are the largest massive structures in the cosmic web, on tens to hundreds of megaparsec scales. They are the largest assembly of galaxy clusters in the Universe. Apart from a few detailed studies of such structures, their evolutionary mechanism is still an open question. In order to address and answer the relevant questions, a statistically significant, large catalog of superclusters covering a wide range of redshifts and sky areas is essential. Here, we present a large catalog of 662 superclusters identified using a modified friends-of-friends algorithm applied on the WHL (Wen–Han–Liu) cluster catalog within a redshift range of 0.05 ≤ z ≤ 0.42. We name the most massive supercluster at z ∼ 0.25 as the Einasto Supercluster. We find that the median mass of superclusters is ∼5.8 × 1015M⊙ and the median size ∼65 Mpc. We find that the supercluster environment slightly affects the growth of clusters. We compare the properties of the observed superclusters with the mock superclusters extracted from the Horizon Run 4 cosmological simulation. The properties of the superclusters in the mocks and observations are in broad agreement. We find that the density contrast of a supercluster is correlated with its maximum extent with a power-law index, α ∼ −2. The phase-space distribution of mock superclusters shows that, on average, ∼90% of part of a supercluster has a gravitational influence on its constituents. We also show the mock halos’ average number density and peculiar velocity profiles in and around the superclusters.
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