Une étude, dont les résultats intitulés «The Cosmic V-Web» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal, a permis de réaliser, pour la première fois, une cartographie en 3D des grandes structures de l’Univers, y compris celles non observables par les méthodes classiques, grâce à l'analyse de près de 8 000 galaxies dont on connaît précisément les distances mais aussi les vitesses.

Rappelons tout d'abord qu'au cours des 13,8 milliards d'années d'histoire de l'Univers, «des forces attractives et répulsives ont agi pour concentrer la matière dans certaines régions et en laisser d'autres de plus en plus vides». Plus précisément, «les galaxies sont entrainées par des filaments vers les attracteurs gravitationnels» et «apparaissent repoussées par des régions vides». Cette distribution produit «un réseau de nœuds que l’on nomme la toile cosmique, historiquement définie grâce aux seules positions des galaxies».

Ce réseau a une structure «cohérente avec les routes déduites par les chercheurs au moyen de la mesure des vitesses des galaxies». De plus, la toile cosmique des vitesses permet de révéler «une cartographie de certaines régions jusque-là restées Terra Incognita, telle la 'zone d’obscuration galactique', où plusieurs filaments ont été découverts»: en fait, «cette zone restait inaccessible pour l’observation des galaxies et la détermination de leurs positions en raison de la poussière du disque de la Voie lactée, qui cache les galaxies situées au-delà».

L'architecture intriquée de la toile cosmique a pu être analysée et comparée «grâce aux capacités de visualisation du logiciel SDvision développé au CEA». Le modèle standard en cosmologie («les grandes structures de l’Univers se sont développées à partir de la croissance de minuscules fluctuations initiales sous l’influence notamment de la gravitation») se trouve conforté par la combinaison de la «reconstruction de l’Univers à partir des vitesses avec la cartographie des positions des galaxies».

En fin de compte, «avec les mouvements des galaxies, les chercheurs peuvent déterminer comment est distribuée la masse totale de l’Univers, constituée de matière ordinaire et de matière sombre cinq fois plus abondante» et la reconstruction de la toile cosmique des vitesses correspondante apporte une nouvelle façon d’appréhender et de compléter la carte cosmique existante.