Qu'est-ce qu'un Toile cosmique ?
Aux plus grandes échelles, il y a un motif. Les galaxies ne sont pas saupoudrées uniformément dans l'espace — elles s'alignent le long de filaments et de nappes qui se rejoignent en nœuds denses, enroulés autour de vides de plusieurs centaines de millions d'années-lumière et presque parfaitement déserts. C'est la toile cosmique, et c'est la plus grande structure qui existe.
Elle a grandi à partir de presque rien. L'univers primitif était lisse à une partie sur cent mille près, et le fond diffus cosmologique est la photographie exacte de cette régularité. Mais la gravité est instable dans le sens de l'agglomération : une région à peine plus dense que la moyenne attire davantage de matière, ce qui la densifie encore. En 13,8 milliards d'années, ces rides imperceptibles sont devenues tout. L'effondrement ne se produit pas non plus également dans les trois dimensions — une région s'effondre d'abord selon un axe en une nappe, puis selon un deuxième en un filament, puis en un nœud — d'où la forme de la toile plutôt qu'une dispersion de bulles.
L'essentiel de ce qui dessine ce motif est invisible. La matière noire pèse environ cinq fois plus lourd que la matière ordinaire et a fait le travail gravitationnel ; les galaxies se sont formées là où ses filaments étaient les plus denses, si bien que la partie lumineuse de la toile n'est qu'un traceur clairsemé décorant un échafaudage qui n'émet rien. Entre les galaxies s'étire aussi du gaz — le milieu intergalactique tiède-chaud — qui renferme une large fraction de tous les atomes ordinaires de l'univers et fut extrêmement difficile à détecter, précisément parce qu'il est si ténu.
La cartographier a demandé des décennies de travail patient. La distance de chaque galaxie doit être mesurée individuellement à partir de son décalage vers le rouge, et des relevés comme le Sloan Digital Sky Survey l'ont désormais fait pour des millions d'entre elles, transformant une image plate du ciel en carte tridimensionnelle. Ce que montrent ces cartes correspond en détail à ce que prédisent les simulations d'un univers fait surtout de matière noire froide — l'un des plus solides arguments en faveur du modèle standard de la cosmologie.