Quelle place occupent les vides dans les grandes structures de l'univers ?

Cosmos : les métamorphoses du vide

Quelle place occupent les vides dans les grandes structures de l'univers ? - Ivanov

Résumé

Comment se structure l’Univers à grande échelle ? Que sont les vides cosmiques ? De quoi sont-ils composés ? Quelle dynamique ? Quelle influence ont les vides cosmiques sur le mouvement des galaxies et de notre galaxie ? Comment les étudie-t-on ?

avec :

Stéphanie Escoffier (Cosmologiste, Directrice de recherche CNRS au Centre de Physique des Particules de Marseille), Daniel Pomarède (ingénieur-chercheur au CEA de Saclay, Institut de recherche des lois fondamentales (Irfu)).

Qu’y a-t-il là-haut, dans l’espace, à côté de chez nous ? Le système solaire, inclus dans le bras d’Orion de notre galaxie, la Voie Lactée, elle-même incluse dans ce que l’on appelle le Groupe Local, soit un groupe d’une soixantaine de galaxies. Mais à côté de ça ? Eh bien à côté, il n’y a rien, ou plutôt, il y a moins. Ces « moins », ces zones de l’espace dans lesquelles la densité de matière est moindre, ce sont les « vides cosmiques ». Ils sont essentiels au grand ballet stellaire, et servent de « repoussoir » aux groupes galactiques. Le nôtre s’appelle le Vide Local, et il contribue à nous propulser dans l’univers à la vitesse de 630 km/secondes, soit plus de 2 millions de km/h.

Cosmos : les métamorphoses du vide : c’est le programme bien rempli qui est le nôtre pour l’heure qui vient. Bienvenue dans La Méthode scientifique.

Et pour évoquer ces vides cosmiques, leur structure, leur dimension, leur origine et leur rôle à l’échelle de l’univers, nous avons le plaisir de recevoir aujourd’hui Stéphanie Escoffier, cosmologiste, directrice de recherche CNRS au Centre de Physique des Particules de Marseille et Daniel Pomarède, chercheur de l’Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers au CEA de Saclay.

Le reportage du jour

L’étude des vides cosmiques nous éclaire aussi sur la dynamique de l’énergie sombre. Guilhem Lavaux et son équipe à l’Institut d’Astrophysique de Paris utilisent ces données pour fabriquer des cartographies de filaments cosmiques, et surtout pour caractériser les vides cosmiques qui les séparent. Les vides cosmiques sont des outils efficaces pour sonder la gravitation. Comme ils contiennent très peu de matière, on suppose qu’ils sont composés essentiellement d’énergie noire, et donc se révèlent être des endroits idéaux pour tester les modèles d’énergie noire et de gravité modifiée, et pourquoi pas pour trouver des alternatives à la relativité générale. Par Céline Loozen :

LA_METHODE_SCIENTIFIQUE - Guilhem Lavaux

6 min

Pour aller plus loin

[Thread] Retrouvez aussi les sources de cette émission sur le fil Twitter de La Méthode scientifique.

[L’étude à découvrir] > Cosmoflows-3 : La cosmographie du Vide Local (The Astrophysical Journal, 2019)
La cosmographie du Vide par Daniel Pomarède (CEA Irfu)
A la découverte du Vide Local, un désert cosmique à notre porte (CEA, 2019)
Les mouvements des galaxies révèlent le vide cosmique (Sciences & Avenir, 2019)
Une vidéo interactive pour reconstituer les trajectoires des galaxies (CEA Irfu, 2018)
Où sommes-nous dans l’Univers ? (Pour La Science, 2017)
L’espace est rempli de gigantesques vides, bien plus grands qu’attendus (The New Scientist, 2016)
“Avec les vides cosmiques, nous testerons bientôt divers modèles d’énergie sombre” (Pour La Science, 2016)
Le Grand attracteur n'explique pas tout ! (Par Daniel Pomarède) :

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En savoir plus : Filaments galactiques, un univers en dentelle

En savoir plus : Hélène Courtois, géographe du cosmos