Cosmos-z3.1-A : le proto-superamas le plus lointain connu

Un chantier cosmique repéré 2,1 milliards d’années après le Big Bang

Le 8 septembre 2026, une équipe internationale d’astronomes a annoncé avoir découvert le plus lointain progéniteur de superamas de galaxies jamais observé. Son nom de code : COSMOS-z3.1-A. Il est vu alors que l’Univers n’avait que 2,1 milliards d’années, soit environ 15 % de son âge actuel, estimé à 13,8 milliards d’années.

Sa masse atteint 5 000 fois celle de la Voie lactée.

Le mot « proto » compte. Un proto-superamas est un assemblage lâche de galaxies qui finira par se fondre en un « amas d’amas » stable. Rien n’est encore figé : les galaxies sont dispersées, en train de s’attirer. L’objet se situe à environ 11 milliards d’années-lumière, et d’autres publications arrondissent plutôt à 12 milliards d’années, selon la façon de compter la distance parcourue par la lumière. Ce flou de quelques centaines de millions d’années ne change rien à la nature du record.

L’étude, menée par Vandana Ramakrishnan, est parue dans The Astrophysical Journal.

Comment on repère une structure à 11 milliards d’années-lumière

Tout part d’un relevé baptisé ODIN. La caméra DECam y a passé plus de 100 nuits, réparties sur trois ans, à photographier une vaste portion du ciel de l’hémisphère Sud. L’instrument est monté sur le télescope Blanco de 4 mètres, à l’observatoire interaméricain de Cerro Tololo, au Chili.

L’équipe y a repéré 150 protoamas datant d’une époque où l’Univers avait entre 1 et 3 milliards d’années. Deux d’entre eux se détachaient par une densité de galaxies hors norme, COSMOS-z3.1-A et COSMOS-z3.1-C. Les images seules restaient plates, sans profondeur. Des spectrographes, qui analysent la lumière des objets, ont donc mesuré leurs distances pour les placer en trois dimensions. Ces cartes 3D ont mobilisé DESI sur le télescope Mayall, l’instrument GMOS de Gemini Sud et DEIMOS au Keck.

Trois grands observatoires pour deux taches de galaxies. Le jeu en valait la chandelle.

Un cas rarissime, même parmi les rares

Un protoamas est déjà une curiosité. Selon Vandana Ramakrishnan, un proto-superamas comme celui-ci est encore plus exceptionnel, avec moins d’un exemplaire attendu pour 10 000 amas de galaxies. L’équipe n’a d’ailleurs trouvé aucun équivalent dans la grande simulation numérique qui servait à tester sa méthode.

Un seul concurrent existe dans ce registre. Hyperion est le seul autre proto-superamas connu à grand décalage vers le rouge. Il compte sept pics de densité, contre dix pour COSMOS-z3.1-A. La comparaison reste délicate : la majorité des galaxies qui tracent Hyperion n’ont que des redshifts photométriques, bien moins précis que les mesures spectroscopiques.

Quant à son avenir, les cartes permettent de le prédire. COSMOS-z3.1-A et son voisin C devraient devenir plus massifs que le Coma, le plus grand amas de galaxies connu dans l’Univers local. Le Coma, c’est déjà un géant de plusieurs milliers de galaxies.

Ce que la forme de l’objet raconte de la croissance des amas

Les cartes montrent des structures grumeleuses et irrégulières, loin des amas ronds et réguliers du voisinage cosmique. Elles se logent à l’intersection de plusieurs filaments de la toile cosmique, ce réseau de matière noire et de gaz qui dicte la répartition des galaxies. Ces grumeaux sont, d’après la chercheuse, la signature probable d’une croissance « de bas en haut » : de petits blocs fusionnent peu à peu en structures plus vastes.

« Quand on observe les amas proches, on voit le produit fini », explique-t-elle en substance, alors que cette structure lointaine ramène à une étape où les morceaux s’assemblaient encore. L’analogie culinaire n’est pas loin : on goûte d’ordinaire le gâteau, ici on assiste au moment où l’on mélange les ingrédients.

La découverte conforte les modèles existants plutôt qu’elle ne les bouscule, ce qui n’est pas un défaut. Elle soutient les théories actuelles sur l’évolution des amas de galaxies. Pour un cosmologue, une prédiction qui se vérifie à 11 milliards d’années-lumière vaut mieux qu’un titre spectaculaire.

Les futurs relevés de l’observatoire Vera C. Rubin devraient livrer d’autres objets du même type, ce qui dira si COSMOS-z3.1-A reste un record isolé ou le premier d’une série.

Sources : earthsky.org | eurasiareview.com