How big is Grand Mur d'Hercule-Couronne boréale?

Le Grand Mur d'Hercule-Couronne boréale est une structure gigantesque de l'univers lointain, proposée en 2014, bien que d'autres chercheurs doutent de son existence. Ses découvreurs estiment qu'il mesure de 2 000 à 3 000 mégaparsecs de large, soit environ 6,5 à 9,8 milliards d'années-lumière. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, et un mégaparsec correspond à environ 3,26 millions d'années-lumière. La taille indiquée ci-dessus, environ 9,5 milliards d'années-lumière, se situe vers le haut de cette fourchette.

Taille

Cette structure a été détectée dans la répartition des sursauts gamma, les explosions les plus énergétiques connues. Ils proviennent de la mort d'étoiles massives dans des galaxies lointaines, et indiquent donc où se trouvent les galaxies et la matière ordinaire. Les astronomes déterminent la distance d'un sursaut à partir de son décalage vers le rouge, une mesure de l'étirement de sa lumière par l'expansion de l'univers.

En 2014, István Horváth, Jon Hakkila et Zsolt Bagoly ont réparti 283 sursauts dont le décalage vers le rouge était connu en neuf groupes selon leur distance. Dans le groupe correspondant à des décalages vers le rouge de 1,6 à 2,1, 14 des 31 sursauts étaient concentrés dans environ un huitième du ciel. Une étude de 2015 portant sur 361 sursauts a retrouvé le même regroupement. Il couvre la totalité des constellations d'Hercule et de la Couronne boréale, qui ont donné son nom populaire à la structure.

La taille correspond à la largeur de la structure sur le ciel, sachant que 2 000 à 3 000 mégaparsecs équivalent à 6,5 à 9,8 milliards d'années-lumière. Sa profondeur le long de la ligne de visée est mal connue. La lumière de cette région est partie il y a environ 10 milliards d'années, quand l'univers avait environ 3 à 4 milliards d'années.

Comparaisons de taille

Si la Voie lactée, large d'environ 100 000 années-lumière, était réduite à la taille d'un ballon de basket, le Grand Mur mesurerait environ 16 à 23 kilomètres de large.
Environ 65 000 à 98 000 disques de la Voie lactée tiendraient côte à côte sur sa largeur.
Il serait environ 7 à 10 fois plus long que le complexe de superamas Poissons-Baleine, la bande d'amas de galaxies qui inclut la Voie lactée et qui s'étend sur environ 1 milliard d'années-lumière.
Il serait 5 à 7 fois plus long que le Grand Mur de Sloan, une bande de galaxies longue de 1,37 milliard d'années-lumière qui a été qualifiée de plus grande structure observée en 2005.
L'univers observable, large d'environ 93 milliards d'années-lumière, est 10 à 14 fois plus large que le Grand Mur.

Doutes sur son existence

Cette affirmation est contestée. Une étude de 2016 portant sur des sursauts observés par trois télescopes spatiaux n'a trouvé que peu de preuves d'un regroupement des sursauts par décalage vers le rouge. Les télescopes observent aussi certaines parties du ciel plus que d'autres, ce qui peut donner une fausse impression de regroupement.

Une étude de 2020 a appliqué les tests originaux à de nombreux ciels simulés ne comportant aucune structure, et y a souvent trouvé des regroupements aussi marqués que le regroupement réel. Avec des données plus récentes, ce regroupement est apparu encore moins significatif. L'étude a conclu que l'existence du Grand Mur « doit être considérée, au mieux, comme douteuse ».

Ses découvreurs continuent de soutenir que ce regroupement est réel. En 2020, ils ont écrit qu'il pourrait s'agir de la plus grande structure de l'univers, mais qu'une future mission telle que le satellite THESEUS serait nécessaire pour trancher.

Pourquoi sa taille compte

Les cosmologistes s'attendent à ce que l'univers paraisse homogène aux plus grandes échelles, sans structure dépassant quelques centaines de mégaparsecs. L'article de 2015 notait que le Grand Mur serait bien plus grand que les quelque 100 mégaparsecs au-delà desquels on pensait qu'aucune structure n'existait. La critique de 2020 situe la taille des plus grandes structures attendues à environ 260 mégaparsecs.

Les découvreurs ont aussi relevé que quelques structures très grandes peuvent apparaître par hasard. Ils ont ajouté que le Grand Mur pourrait être un ensemble de structures plus petites alignées dans la même direction.