Dans l’espace, nous avons l’habitude de traiter de grandes distances et de grands objets. Dans le schéma cosmique des choses, la Terre est petite. Même dans notre système solaire, nous sommes facilement éclipsés par la planète Jupiter (plus de 1 000 Terriens tiendraient dans la planète, selon la NASA) et notre soleil (plus d’un million de Terriens y tiendraient, selon l’université Cornell).
Même notre soleil semble chétif lorsqu’il est comparé aux plus grandes étoiles que nous connaissons. Le soleil est une étoile de type G, une naine jaune – plutôt de taille moyenne à l’échelle cosmique. Mais certaines étoiles « hypergéantes » sont beaucoup, beaucoup plus grandes. La plus grande étoile connue est peut-être UY Scuti, qui pourrait contenir plus de 1 700 de nos soleils. (Notez que la marge d’erreur est d’environ 192 largeurs de soleil, donc à l’extrémité inférieure de la marge, UY Scuti se déplacerait de plusieurs rangs vers le bas de la liste des plus grandes étoiles). UY Scuti n’est cependant qu’environ 30 fois plus massive que notre soleil, ce qui montre que masse et taille ne sont pas nécessairement corrélées dans l’espace.
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En remontant la liste des grands objets cosmiques, d’autres éléments à prendre en compte sont les trous noirs et, en particulier, les trous noirs supermassifs qui résident généralement au centre d’une galaxie. (Notre Voie lactée en héberge un qui représente environ 4 millions de fois la masse du soleil.) L’un des plus grands trous noirs supermassifs jamais découverts réside dans NGC 4889, qui possède un trou noir d’environ 21 milliards de fois la masse du soleil.
Il existe des choses plus grandes que même les trous noirs supermassifs. Les galaxies sont des collections de systèmes stellaires et de tout ce qui se trouve à l’intérieur de ces systèmes (comme des planètes, des étoiles, des astéroïdes, des comètes, des planètes naines, du gaz, de la poussière et plus encore). Selon la NASA, notre propre Voie lactée mesure environ 100 000 années-lumière ; une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en un an. Il est difficile de caractériser les plus grandes galaxies, car elles n’ont pas vraiment de frontières précises, mais les plus grandes galaxies que nous connaissons mesurent des millions d’années-lumière. La plus grande galaxie connue est IC 1101, qui fait 50 fois la taille de la Voie lactée et est environ 2 000 fois plus massive. Elle mesure environ 5,5 millions d’années-lumière de diamètre. Les nébuleuses, ou vastes nuages de gaz, ont également des tailles impressionnantes. NGC 604 dans la galaxie du Triangle est communément citée comme l’une des plus grandes ; elle mesure environ 1 520 années-lumière de diamètre.
Nous commençons enfin à approcher les plus grandes structures de l’univers. Les galaxies sont souvent liées les unes aux autres par la gravitation dans des groupes que l’on appelle amas de galaxies. (La Voie lactée, par exemple, fait partie du petit Groupe local qui comprend environ deux douzaines de galaxies, dont la galaxie d’Andromède). À première vue, les astronomes pensaient que ces structures étaient la plus grande chose qui existe. Dans les années 1980, cependant, les astronomes ont réalisé que les groupes d’amas de galaxies sont également reliés par la gravité et connectés dans un superamas.
Qu’est-ce que le plus grand superamas ?
Le plus grand superamas connu dans l’univers est la Grande Muraille Hercule-Corona Borealis. Il a été signalé pour la première fois en 2013 et a été étudié à plusieurs reprises. Il est si grand que la lumière met environ 10 milliards d’années pour traverser la structure. À titre de comparaison, l’univers n’a que 13,8 milliards d’années.
La structure a été mise en évidence pour la première fois alors que l’équipe de recherche (dirigée par Istvan Horvath de l’Université nationale du service public en Hongrie) examinait de brefs phénomènes cosmiques appelés sursauts gamma. On pense qu’ils proviennent de supernovas, ou d’étoiles massives qui explosent à la fin de leur vie.
On pense que les sursauts gamma sont une bonne indication de l’endroit où se trouvent les énormes masses de matière dans l’univers, car les grandes étoiles ont tendance à se rassembler dans des zones denses. La première étude a montré que les rayons gamma étaient particulièrement concentrés à environ 10 milliards d’années-lumière en direction des constellations Hercule et Corona Borealis.
Mais c’est une énigme de savoir comment cette grande structure est apparue. Un article de 2013 de Discovery News (un site partenaire de Space.com) a souligné que cette structure semblait aller à l’encontre d’un principe de cosmologie, ou comment l’univers s’est formé et a évolué. Plus précisément, ce principe dit que la matière doit être uniforme lorsqu’elle est vue à une échelle suffisamment grande. L’amas, cependant, n’est pas uniforme.
« J’aurais pensé que cette structure était trop grande pour exister. Même en tant que coauteur, j’ai encore des doutes », a déclaré Jon Hakkila, chercheur en astronomie au College of Charleston en Caroline du Sud, dans un communiqué de presse de 2014. Selon lui, il y a une très faible chance que les chercheurs aient vu un nombre aléatoire de rayons gamma à cet endroit, mais elle est bien inférieure à une sur 100.
« Ainsi, nous pensons que la structure existe », a-t-il ajouté. « Il existe d’autres structures qui semblent violer l’homogénéité universelle : la grande muraille de Sloan et le groupe de quasars Huge Large … en sont deux. Ainsi, il pourrait très bien y en avoir d’autres, et certaines pourraient effectivement être plus grandes. Seul le temps nous le dira. »
Les grands objets de notre système solaire
Bien que le système solaire soit chétif comparé à l’échelle du Grand Mur Hercule-Corona Borealis, voici une liste de certains des plus grands types d’objets de notre propre système solaire.
- La plus grande planète : Jupiter, environ 88 846 miles (142 984 km) à son plus grand diamètre, soit environ 11 fois le diamètre de la Terre.
- La plus grande lune : Ganymède, qui orbite par coïncidence autour de Jupiter, mesure environ 5 268 km (3 273 miles) de diamètre et est un peu plus grande que la planète Mercure.
- Le plus grand volcan : Olympus Mons sur Mars, d’une hauteur d’environ 25 km et trois fois la hauteur du mont Everest sur Terre. (Olympus Mons est également considéré comme la plus haute montagne.)
- Le plus grand canyon : Valles Marineris sur Mars, plus de 1 865 miles (3 000 km) de long, jusqu’à 370 miles (600 km) de large et 5 miles (8 km) de profondeur.
- Le plus grand cratère : Utopia Planitia sur Mars, dont le diamètre est estimé à 2 050 miles (3 300 km). C’est la zone d’atterrissage générale du vaisseau spatial Viking 2 qui s’y est posé en 1976.
- Le plus grand astéroïde : 4 Vesta, qui mesure 330 miles (530 km) de diamètre. Il est situé dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter.
- La plus grande planète naine : Pluton est la plus grande planète naine, avec un diamètre de 1 473 miles (2 370 km). On pensait autrefois qu’elle était plus petite que la planète naine Eris, mais les mensurations de Pluton ont été confirmées de près par la sonde New Horizons en 2015.
Note de la rédaction : Cet article a été corrigé le 19 janvier pour inclure la taille de la galaxie IC 1101.
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