Les astronomes ont découvert que la Voie lactée se trouve au sein d'une vaste feuille plate de matière dominée par la matière noire, entourée d'énormes vides cosmiques. Cette structure explique pourquoi la plupart des galaxies proches s'éloignent de notre Groupe local plutôt que d'être attirées par la gravité. Cette découverte, basée sur des simulations avancées, résout une énigme de longue date en cosmologie.
Il y a près d'un siècle, Edwin Hubble a observé que la plupart des galaxies s'éloignent de la Voie lactée, soutenant l'idée d'un univers en expansion issu du Big Bang. Cependant, Andromède se distingue comme une exception, se rapprochant à environ 100 kilomètres par seconde. Depuis 50 ans, les chercheurs sont perplexes face au mouvement d'éloignement des autres grandes galaxies près du Groupe local, qui inclut la Voie lactée, Andromède et de plus petits compagnons, car leur gravité combinée devrait attirer ces voisins plus près au lieu de les repousser. Une équipe internationale, dirigée par Ewoud Wempe, diplômé de doctorat de l'Institut Kapteyn à Groningue, a utilisé des simulations informatiques pour enquêter. Partant des conditions de l'univers primordial dérivées des mesures du fond diffus cosmologique, ils ont fait évoluer un modèle vers l'avant dans le temps afin de reproduire le Groupe local actuel. Les simulations ont révélé une distribution large et aplatie de matière s'étendant sur des dizaines de millions d'années-lumière, englobant à la fois la matière ordinaire et la matière noire. Cette feuille cosmique est flanquée au-dessus et en dessous par de vastes vides cosmiques contenant très peu de matière. Le modèle reproduit avec précision les masses, positions et vitesses de la Voie lactée, d'Andromède et de 31 galaxies proches en dehors du Groupe local, lui valant la description de « jumeau virtuel » de notre voisinage cosmique. Dans ce plan, la répartition de la masse contrebalance l'attraction gravitationnelle du Groupe local, permettant aux galaxies de dériver vers l'extérieur, tandis que les vides clairsemés expliquent l'absence de mouvement vers l'intérieur venant d'autres directions. Wempe a déclaré : « Nous explorons toutes les configurations locales possibles de l'univers primordial qui pourraient finalement mener au Groupe local. C'est formidable que nous ayons maintenant un modèle cohérent avec le modèle cosmologique actuel d'un côté, et avec la dynamique de notre environnement local de l'autre. » Amina Helmi, astronome, a ajouté : « Je suis ravie de constater que, basé uniquement sur les mouvements des galaxies, nous pouvons déterminer une distribution de masse correspondant aux positions des galaxies à l'intérieur et juste à l'extérieur du Groupe local. » La recherche, publiée dans Nature Astronomy en 2026, marque la première cartographie détaillée de la distribution de la matière noire autour de la Voie lactée et d'Andromède.