L'expansion de l'Univers, découverte il y a près d'un siècle par Edwin Hubble, montre que les galaxies s'éloignent de nous d'autant plus vite qu'elles sont lointaines. Pourtant, notre plus proche voisine, la galaxie d'Andromède, se rapproche de la Voie lactée à 100 km/s.
Dès 1959, cette anomalie avait conduit les astronomes à postuler l'existence de matière noire pour expliquer ce mouvement. Mais un paradoxe subsistait: pourquoi l'expansion cosmique autour de nous semble-t-elle si peu perturbée, malgré la présence de galaxies massives comme Andromède ? Une équipe européenne, incluant des chercheurs de l'IAP, vient de résoudre cette énigme en révélant la structure cachée de notre environnement cosmique: la matière y est organisée en une fine couche aplatie, laissant de vastes zones presque vides.
Simulations révélant la structure cachée de notre Univers local: une fine couche de matière noire (en couleurs) et des vitesses galactiques (flèches) expliquant la vitesse d'Andromède et le flot de Hubble autour de la Voie lactée
© Ewoud Wempe (Université de Groningue) Pour percer ce mystère, les chercheurs ont utilisé des simulations numériques avancées. Leurs algorithmes ont reconstruit les conditions initiales de l'Univers primordial, en les faisant coïncider avec les propriétés observées du fond diffus cosmologique, et en contraignant que la Voie lactée et la galaxie Andromède occupent aujourd'hui les positions et les vitesses mesurées. L'analyse de plusieurs centaines de scénarios compatibles avec les données met en lumière une configuration récurrente: une distribution de masse en forme de "feuille", s'étirant bien au‑delà de notre groupe de galaxies.
Les résultats montrent que cette structure explique simultanément la faible perturbation par rapport à l'expansion et le mouvement d'Andromède, grâce à un équilibre gravitationnel entre les galaxies centrales et les régions vides adjacentes. Cette découverte, aussi inattendue qu'élégante, révèle une structuration de notre Univers proche bien plus particulière qu'on ne l'imaginait. Elle ouvre des perspectives comment l'environnement cosmique façonne les galaxies, y compris celles de notre voisinage immédiat.