Amas de galaxies et grandes structures de l'Univers

Ces dernières années ont été très riches dans la découverte de notre Univers, la cartographie des galaxies et des grandes structures, par la détermination des décalages vers le rouge (redshifts) de millions d’objets. Notre groupe local fait partie d’un super-amas de galaxies, Laniakea, qui contient l’amas de galaxies de Virgo avec d’autres amas. Les amas de galaxies sont un des outils qui permettent de mieux contraindre la matière noire et la nature de l’énergie noire. Pour cela, des surveys encore plus gigantesques sont en préparation, avec le satellite Euclid, mais aussi au sol avec le LSST par exemple. Les divers outils utilisés sont les lentilles gravitationnelles, fortes ou faibles, l’utilisation des BAO (Baryonic Acoustic Oscillations) comme règle standard, les distorsions redshift-espace, le taux de croissance des amas au cours du temps de Hubble. L’étude des amas permet aussi de déterminer la formation et l’évolution des galaxies, et leur taux de formation d’étoiles, qui est très déprimé dans les amas. On peut détecter de plus en plus d’amas lointains, grâce aux rayons X, et à l’effet Sunyaev-Zeldovich en millimétrique. Les collisions entre amas sont fréquentes, et tracées par des reliques radio, vestiges de populations d’électrons relativistes provenant des AGN, et ré-accélérés par des chocs. Les simulations numériques de formation des grandes structures et de la croissance des amas aident à interpréter les observations.