6,5 millions d'années-lumière : c’est La plus grande onde de choc jamais observée dans l’Univers

Dans le cadre du modèle cosmologique standard, la gravitation propre à la matière noire a causé son effondrementeffondrement très tôt dans l'histoire du cosmoscosmos observable, entrainant avec elle l'effondrement de la matière ordinaire qui a donné naissance aux galaxies. Celles-ci, à leur tour et toujours en suivant la concentration de la matière noirematière noire, vont se rassembler en filaments et aussi en amas de galaxies contenant des centaines, voire des milliers de galaxies.

Le cosmos observable est en expansion bien sûr, mais, tout comme au niveau du Système solaire ou des étoilesétoiles dans une galaxie, cette expansion est parfois contrecarrée par la force de gravitationforce de gravitation de la matière jusqu'à dominer aussi l'effet répulsif de l'énergie noireénergie noire. C'est pour cette raison que la galaxie d'Andromèdegalaxie d'Andromède finira par entrer en collision avec la Voie lactéeVoie lactée et que l'on observe par exemple avec HubbleHubble non seulement des collisions de galaxies mais aussi des collisions titanesques d’amas de galaxies.

Des ondes de chocs qui font rayonner indirectement les électrons

Il y a quelques années, un nouveau réseau de radiotélescopesradiotélescopes a été inauguré en Afrique du Sud. Il s'agit de MeerKAT et il est composé de 64 paraboles radio individuelles de 13,5 m de diamètre et réparties sur une zone de 8 km. Aujourd'hui, une équipe de radioastronomes qui ont utilisé les données de cet instrument, révèle qu'elles fournissent les images plus détaillées de l'onde de choc, comparable à celle d'une explosion provoquée dans le milieu intergalactique par la collision qui a été suivie de la fusionfusion de deux amas de galaxies et qui a donné l'amas connu sous le nom de Abell 3667 il y a environ un milliard d'années.

L'amas est mentionné dans le catalogue d'astresastres du même type dont la constitution a été initiée par l'astronomeastronome états-unien George Ogden Abell qui en a publié une première version en 1958. Il en contient aujourd'hui plus de 4.000.

Zoom sur la plus grande des deux ondes de choc associée à Abell 3667, où la structure filamentaire complexe est évidente. La plupart des galaxies visibles ne font pas partie de l'amas, se trouvant soit en arrière-plan, soit devant lui. La taille de la Voie lactée (Milky Way en anglais) si elle se trouvait à la même distance de l'onde de choc est également indiquée en haut à droite. © Francesco de Gasperin, South African Radio Astronomy Observatory (Sarao)

Il apparait clairement sur les images dans le domaine radio que la formation d'Abell 3667 s'est donc accompagnée de l'équivalent d'un boom supersonique dans le milieu intergalactique et de plasma chaud qui baigne les amas. La structure principale observée s'étend sur presque 6,5 millions d'années-lumièreannées-lumière. Rappelons que le disque visible de notre Voie lactée composée d'étoiles a un diamètre de 100.000 années-lumière seulement. On peut prendre la mesure de ce que l'étendue de l'onde de choc représente en voyant une partie de l'image en radio de celle-ci sur la photographiephotographie de synthèse ci-dessus en fausses couleurscouleurs. Les détails des découvertes des chercheurs concernant Abell 3667 sont disponibles dans un article déposé sur arXiv.

Francesco de Gasperin (Université de Hambourg et INAF), auteur principal de l'article, explique concernant les structures révélées par les images de MeerKAT dans un communiqué du South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) qu'elles sont « pleines de surprises et beaucoup plus complexes que ce que nous pensions initialement.  Les ondes de choc agissent comme des accélérateurs de particules géants qui accélèrent les électronsélectrons à des vitessesvitesses proches de la vitesse de la lumièrevitesse de la lumière. Lorsque ces électrons rapides traversent un champ magnétiquechamp magnétique, ils émettent les ondes radio que nous voyons ».