Des astronomes ont découvert que la plus grande structure de l’univers était encore plus gigantesque qu’on ne le pensait

Une nouvelle analyse d’explosions cosmiques révèle que le Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale pourrait s’étendre sur 15 milliards d’années-lumière. Cette découverte ébranle les fondements des modèles actuels de l’évolution et de la structure de l’univers.

Concept artistique basé sur une vue axonométrique de la superstructure du Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale. Image : Pablo Carlos Budassi sur Wikimedia Commons
Concept artistique basé sur une vue axonométrique de la superstructure du Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale. Image : Pablo Carlos Budassi sur Wikimedia Commons

La plus grande structure connue de l’univers, le Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale, pourrait être encore plus colossale que ce que l’on pensait. Une étude récente menée par les astronomes István Horváth, Jon Hakkila et Zsolt Bagoly, en collaboration avec une équipe plus large, suggère que cette gigantesque concentration de galaxies pourrait s’étendre sur 15 milliards d’années-lumière, contre 10 milliards estimés jusqu’à présent.

Les résultats de cette recherche, soumis à publication et disponibles sur le serveur de prépublications arXiv, reposent sur l’analyse de la distribution de 542 sursauts gamma. Ces explosions cosmiques, les plus puissantes de l’univers, permettent de cartographier la position de galaxies à des distances extrêmes grâce à leur luminosité exceptionnelle.

Des explosions qui révèlent des cartes galactiques

Les sursauts de rayons gamma se produisent lors de phénomènes extrêmes tels que l’effondrement d’étoiles massives en trous noirs ou la collision d’étoiles à neutrons. Leur étude a été essentielle pour identifier la présence de structures à grande échelle dans le cosmos.

En 2014, Horváth, Hakkila et Bagoly avaient déjà détecté le Grand Mur grâce à l’analyse de 283 sursauts de rayons gamma. Aujourd’hui, avec un jeu de données presque doublé et des mesures plus précises fondées sur les décalages vers le rouge — indicateurs de la distance à laquelle ces événements se sont produits — l’équipe a montré que cette superstructure pourrait s’étendre sur un décalage allant de 0,33 à 2,43. En d’autres termes : environ 15 milliards d’années-lumière.

Un défi pour le modèle de l’univers

Cette découverte n’est pas seulement stupéfiante par son ampleur. Elle constitue aussi un défi direct au principe cosmologique, fondement théorique selon lequel l’univers, à grande échelle, est homogène et isotrope — autrement dit, il présente le même aspect dans toutes les directions.

Selon ce modèle, des structures dépassant 1,2 milliard d’années-lumière devraient être extrêmement improbables. Pourtant, des découvertes antérieures avaient déjà ébranlé cette idée : la Grande Muraille de Sloan, le Quipu, le Mur du Pôle Sud et d’autres formations colossales dépassent ce seuil, bien qu’aucune n’atteigne la taille du Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale.

Impression artistique d’un puissant sursaut de rayons gamma. C’est par extrapolation et corrélation de ces événements que le Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale a pu être identifié. Crédit : eso.org
Impression artistique d’un puissant sursaut de rayons gamma. C’est par extrapolation et corrélation de ces événements que le Grand Mur d’Hercule–Couronne Boréale a pu être identifié. Crédit : eso.org

Auparavant, certains astronomes allaient jusqu’à remettre en question l’existence même de cette structure, la considérant comme une anomalie statistique. Mais les nouvelles données renforcent son authenticité : le Grand Mur n’est ni une erreur d’échantillonnage ni un hasard dans la distribution des sursauts gamma. Il est bien réel.

Ce que nous ignorons encore

Pour l’heure, la signification profonde du Grand Mur pour la cosmologie reste un mystère. Que révèle-t-il sur la formation et l’évolution de l’univers ? Sommes-nous face à un indice suggérant que nos modèles actuels doivent être radicalement révisés ?

Bien que les réponses ne soient pas encore claires, ces découvertes poussent les connaissances humaines vers de nouveaux horizons.

Référence de l'article :

Horvath, I et.al, Scanning the Universe for Large-Scale Structures using Gamma-Ray Bursts, https://arxiv.org/abs/2504.05354