Un sondage de l’Univers XXL

Ce sondage, baptisé XXL, et réalisé grâce notamment au satellite XMM-Newton de l’ESA et aux télescopes de l’ESO, a permis de localiser et d’identifier 450 amas de galaxies, ainsi que 22 000 galaxies actives1 . Astronomy & Astrophysics publie une première série de résultats de la collaboration internationale, menée par le CEA, et qui compte des chercheurs et moyens du CNRS, du CNES, d’Aix Marseille Université, et de l’Observatoire de la Côted’Azur. Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l’Univers, pouvant atteindre des masses de plus de cent mille milliards de fois celle du Soleil. Le sondage XXL, réalisé de 2011 à 2013 à l’issue d’observations2 en rayons X du satellite XMM-Newton, a pour but de constituer un catalogue de plusieurs centaines d’amas de galaxies, situées jusqu’à des distances si lointaines qu’on les observe telles qu’elles étaient lorsque l’Univers avait la moitié de son âge actuel. Les chercheurs pourront ainsi reconstituer l’évolution et la répartition spatiale de ces structures, et tester différents scénarios cosmologiques.

Les résultats présentés dans cette première série d’articles portent sur les 100 amas de galaxies les plus brillants détectés par le sondage XXL. Ils permettent une première reconstruction de la structure de l’Univers jusqu’à des distances de plus de 11 milliards d’années-lumière3 . Ils révèlent une densité d’amas sensiblement moins élevée que celle prévue par les modèles cosmologiques, ainsi qu’une quantité de gaz dans ces amas également plus faible qu’attendue. Un déficit similaire avait été observé pour les amas plus massifs directement détectés par le satellite Planck sur tout le ciel. Cela suggère, soit que certains paramètres décrivant la physique des amas doivent être revus, soit que le modèle cosmologique est plus complexe – ou différent – de ce qui est envisagé actuellement. L’étude de l’échantillon complet des 450 amas du projet XXL, qui sera publiée d’ici deux ans, devrait permettre de préciser cette conclusion. Les premières analyses d’XXL révèlent aussi la découverte de cinq nouveaux « superamas » ou « amas d’amas » de galaxies : par exemple, le super-amas XLSSC-e, dans la constellation de la Baleine, à une distance d’environ 4,5 milliards d’années-lumière, est constitué de six amas différents couvrant une région du ciel de 0,3 degré par 0,2 degré, ce qui, à cette distance, correspond à des dimensions de 7 x 4,5 millions d’années-lumière.

Le projet XXL constitue une étape intermédiaire importante avant les prochains sondages de nouvelle génération, qui auront pour objectif de couvrir l’ensemble ou une partie significative du ciel, tels que DES (Dark Energy Survey), eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array), LSST (Large Synoptic Survey Telescope) et EUCLID.

Source : cnrs