Superamas de Shapley

Superamas de Shapley
Image illustrative de l’article Superamas de Shapley
Une carte du superamas de Shapley.
Données d’observation
(Époque J2000.0)
Constellation Centaure
Ascension droite (α) 13h 06m 0s
Déclinaison (δ) −33° 04′ 0″
Magnitude apparente (V) 18

Localisation dans la constellation : Centaure

(Voir situation dans la constellation : Centaure)
Astrométrie
Distance 650 millions al
Caractéristiques physiques
Type d'objet SCG
Masse 1016 M☉
Magnitude absolue ?
Couleur (B-V) 0.046
Découverte
Découvreur(s) Harlow Shapley / Somak Raychaudhury
Date 1936 /1989
Désignation(s) SCl 124
Liste des objets célestes

Le superamas de Shapley ou la concentration de Shapley (SCl 124) est un superamas de galaxies dans la constellation du Centaure. Il est situé à 650 millions d'années-lumière (al) du Système solaire (z = 0,046), près du vide du Bouvier (700 al).

Histoire

À la fin des années 1920, Harlow Shapley et ses collègues de l'observatoire du Harvard College ont commencé à rechercher des galaxies dans le ciel méridional, à l'aide de plaques photographiques obtenues à partir du télescope Bruce de 24 pouces situé à Bloemfontein en Afrique du Sud. Harlow Shapley découvre en 1936 une concentration de 76 000 galaxies, avec une luminosité supérieure à la 18e magnitude apparente dans un tiers du ciel sud, même s'il lui en manque une grande partie. Les informations recueillies à partir de ces observations ont ensuite été publiées dans le cadre du dénombrement des galaxies de l'université Harvard, un programme qui vise à cartographier la gradation galactique et la densité des galaxies dans l'espace.

Shapley, en observant et en étudiant le nuage Coma-Vierge (maintenant connu sous le nom de superposition du superamas de la Chevelure de Bérénice et du superamas de la Vierge), est également tombé sur un autre « nuage » qu'il a trouvé intéressant dans la constellation du Centaure. Shapley a trouvé ce nuage particulièrement intéressant en raison de sa grande dimension linéaire, de sa grande population et de sa forme allongée distinctive. Aujourd'hui, ce nuage de galaxies est connu comme le cœur ou le noyau du superamas de Shapley. De plus, Shapley a défini la distance entre la Terre et le nuage comme étant 14 fois la distance entre la Terre et l'amas de la Vierge, en définissant un diamètre moyen des deux galaxies. Cela signifie que le superamas de Shapley est à une distance de 231 Mpc, sur la base de l'estimation actuelle de la distance de la Vierge. Le superamas est redécouvert dans son ensemble en 1989 par Somak Raychaudhury[1] de l'Université de Cambridge avec les plaques du UK Schmidt Telescope et en utilisant également le système de mesure automatisé des plaques (APM) à l'université de Cambridge, en Angleterre. Il met en évidence le Grand attracteur avec l'amas de la Règle et le superamas de Shapley[2]. Dans ce document, le superamas a été nommé d'après Harlow Shapley, en reconnaissance de sa recherche pionnière sur les galaxies dans lesquelles cette concentration a été vue pour la première fois. À peu près au même moment, Roberto Scaramella et d'autres collaborateurs ont remarqué une concentration exceptionnelle d'amas dans le catalogue Abell d'amas de galaxies qu'ils ont appelé la concentration Alpha[3].

Membres

Carte 2MASS de la NASA (position du superamas de Shapley : flèche jaune).

Selon le catalogue Abell, les membres du superamas de Shapley sont[4] :

Nom Ascension droite Déclinaison
Abell 1631 12 h 52, 8 min −15° 26′
Abell 1644 12 h 57, 2 min −17° 21′
Abell 1709 13 h 18, 7 min −21° 28′
Abell 1736 13 h 26, 9 min −27° 07′
Abell 3528 12 h 54, 3 min −29° 01′
Abell 3530 12 h 55, 6 min −30° 21′
Abell 3532 12 h 57, 3 min −30° 22′
Abell 3537 13 h 01, 0 min −32° 26′
Abell 3542 13 h 08, 7 min −34° 34′
Abell 3553 13 h 19, 2 min −37° 11′
Abell 3554 13 h 19, 5 min −33° 29′
Abell 3555 13 h 20, 8 min −28° 59′
Abell 3556 13 h 24, 1 min −31° 40′
Abell 3558 (Shapley 8) 13 h 27, 9 min −31° 30′
Abell 3559 13 h 29, 9 min −29° 31′
Abell 3560 13 h 31, 8 min −33° 13′
Abell 3562 13 h 33, 5 min −31° 40′
Abell 3564 13 h 34, 4 min −35° 13′
Abell 3566 13 h 39, 0 min −35° 33′
Abell 3570 13 h 46, 8 min −37° 55′
Abell 3571 13 h 47, 5 min −32° 52′
Abell 3572 13 h 48, 2 min −33° 23′
Abell 3575 13 h 52, 6 min −32° 53′
Abell 3577 13 h 54, 3 min −27° 51′
Abell 3578 13 h 57, 5 min −24° 44′

Le tout est divisé en 5 groupes : S718, S729, S731, SC1327-312 et SC1329-313.

Cet univers miniature que constitue le superamas de Shapley s'étend sur ≈ 260 Mpc2 et couvre une plage de décalage vers le rouge de 0,033 à 0,06 (avec un décalage vers le rouge moyen de z = 0,048). Sa région centrale, avec une ascension droite variant entre 198 et 204 degrés et une déclinaison comprise entre −34 et −29 degrés, comprend 11 amas et groupes (A3552, A3554, A3556, A3558, A3559, A3560, A3562, AS0724, AS0726, SC1327-312 et SC1329-313) avec des masses dans la même gamme M500 ≈ 1–6 × 1014 M⊙[5]. Parmi ceux-ci, A3558 et A3528 sont des amas à rayons X qui forment deux structures complexes au centre et en périphérie du superamas de Shapley. Le noyau à haute densité du superamas de Shapley est probablement le plus grand parmi les noyaux en effondrement des superamas dans l'Univers local avec une masse d'environ 1,3 × 1016 M⊙ et un rayon de 12,4 h−1 Mpc[6].

Etudes

Cosmographie de l'Univers local. Situation du Groupe local entre l'attracteur Shapley de la concentration de Shapley et le répulseur du dipôle.

Plusieurs études lui ont été consacrées. On peut citer celles de C. P. Haines et al. et de G. Di Gennaro et al. de 2018. L'amas de galaxies Abell 3558 situé à une vitesse de récession de 14 500 Km/s ± 39 est considéré comme le centre de la concentration de Shapley[7],[8]. Sa distance calculée avec Cosmicflows-4 Distance–Velocity Calculator est estimée à environ 211,03 Mpc (∼688 millions d'al)[9]. Abell 3558 fait l'objet d'informations détaillées sur la base de données NASA/IPAC Extragalactic Database[10].

L'attracteur Shapley et le répulseur du dipôle sont, quant à eux, à l'origine du déplacement du Groupe local, à une vitesse de 631 ± 20 Km/s par rapport au fond diffus cosmologique (CMB), vers le superamas de Shapley[11].

Des observations, publiées en 2023 et 2024, suggèrent que le superamas de Shapley est le centre d'un bassin d'attraction (gravitationnel), Basin of Attraction (BoA) en anglais, qui pourrait contenir Laniakea (qui contient à son tour le Groupe local, dont la Voie lactée (probabilité estimée à 58%), ainsi que quelques autres superamas voisins et le Grand attracteur[12],[13].

Filament intergalactique

En 2025, une équipe internationale annonce la découverte, dans le superamas de Shapley, d'un filament de gaz dont l'analyse spectroscopique indique qu'il contient un milieu intergalactique chaud (dont c'est la première détection). Ce filament relie deux paires d'amas de galaxies (A3532-A3530 et A3528 N-S), sur une distance de 23 millions d'années-lumière. Il est composé principalement d'électrons libres et de protons à 11,6 millions de kelvins, avec une densité dix fois supérieure au milieu intergalactique normal et une masse totale de 1013 masses solaires, soit environ cent fois celle de la Voie lactée[14],[15].

Notes et références

  1. ↑ The distribution of galaxies in the direction of the 'Great Attractor' Somak Raychaudhury Nature 342, 251-255 (1989)
  2. ↑ [1], The distribution of galaxies in the direction of the 'Great Attractor'.
  3. ↑ A marked concentration of galaxy clusters: is this the origin of large-scale motions? R. Scaramella et al. Nature 338, 562 (1989)
  4. ↑ Le superamas de Shapley sur le site atunivers.free.fr
  5. ↑ R500 est un rayon caractéristique d’un amas de galaxies. Il correspond au rayon dans lequel la densité moyenne de matière (matière visible + matière noire) est 500 fois la densité critique de l’Univers à ce décalage vers le rouge. C’est une manière standardisée de définir la taille d’un amas. M500 est la masse totale contenue à l’intérieur de R500. Elle inclut galaxies, gaz chand (rayons x) et matière noire. C’est donc une mesure standardisée de la masse d’un amas. Cela permet de comparer les amas de galaxies entre eux.
  6. ↑ (en) N. Aghanim, T. Tuominen, V. Bonjean, C. Gouin, T. Bonnaire, et M. Einasto, « Dissecting a miniature universe: A multi-wavelength view of galaxy quenching in the Shapley supercluster », Astronomy & Astrophysics (A&A), vol. 689,‎ (lire en ligne Accès libre)
  7. ↑ (en) C P Haines, G Busarello, P Merluzzi, K A Pimbblet, F P A Vogt, M A Dopita, A Mercurio, A Grado et L Limatola, « Shapley Supercluster Survey: mapping the filamentary network connecting the clusters », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 481, no 1,‎ (lire en ligne Accès libre)
  8. ↑ (en) G. Di Gennaro et al., « Cosmic dance in the Shapley Concentration Core I. A study of the radio emission of the BCGs and tailed radio galaxies », Astronomy & Astrophysics (A&A), vol. 620,‎ (lire en ligne Accès libre)
  9. ↑ (en) Kourkchi et al. 2020, « Cosmicflows-4 Distance–Velocity Calculator » Accès libre (consulté le )
  10. ↑ (en) NASA, « NED » Accès libre, sur NASA/IPAC Extragalactic Database (consulté le )
  11. ↑ (en) Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, R. Brent Tully et Hélène Courtois, « The Dipole Repeller », Nature Astronomy, no 1,‎ (lire en ligne Accès libre)
  12. ↑ (en) A. Dupuy et H. M. Courtois, « Dynamic cosmography of the local Universe: Laniakea and five more watershed superclusters », Astronomy & Astrophysics (A&A), vol. 678,‎ (lire en ligne Accès libre)
  13. ↑ (en) A. Valade, N. I. Libeskind, D. Pomarède, R. B. Tully, Y. Hoffman, S. Pfeifer, et E. Kourkchi, « Identification of Basins of Attraction in the Local Universe », Accepted in Nature Astronomy,‎ (lire en ligne Accès libre)
  14. ↑ « Des scientifiques découvrent un gigantesque filament de matière "manquante" entre amas de galaxies », sur CNRS Terre & Univers, (consulté le ).
  15. ↑ (en) Konstantinos Migkas, Florian Pacaud, Toni Tuominen et Nabila Aghanim, « Detection of pure warm-hot intergalactic medium emission from a 7.2 Mpc long filament in the Shapley supercluster using X-ray spectroscopy », Astronomy & Astrophysics,‎ (DOI 10.1051/0004-6361/202554944, arXiv arXiv:2506.14917).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

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