Amas de galaxies et grandes structures
Tout comme les étoiles s'assemblent pour former des galaxies, les galaxies elles-mêmes peuvent à nouveau former une structure. Les galaxies qui se déplacent dans un champ gravitationnel commun forment ce que l'on appelle des amas de galaxies. Jusqu'à plusieurs milliers de galaxies peuvent ainsi être liées gravitationnellement et former des amas pouvant atteindre 10 millions d'années-lumière de diamètre. Les amas de galaxies sont imprégnés de gaz. Ce gaz est chaud à plusieurs millions de degrés Kelvin et émet des rayons X que les chercheurs peuvent détecter - un exemple typique de l'astronomie par rayons X. Ensemble, le gaz et les galaxies ne représentent qu'un peu plus de 20% de la masse d'un amas. Le reste est constitué de matière noire.
Les amas de galaxies présentent différentes formes - appelées types morphologiques - similaires aux types de galaxies. Il est cependant beaucoup plus difficile de définir une classification que pour les galaxies et, à ce jour, aucune ne s'est imposée comme standard.
L'amas de galaxies dans lequel se trouve la Voie lactée, et donc aussi notre Soleil et la Terre, est appelé Groupe local.
Superamas, filaments, trous noirs et grands groupes de quasars
Les galaxies ne sont pas réparties uniformément dans l'univers. A certains endroits, il y en a plus, à d'autres presque pas - elles forment une structure en nid d'abeille. Là où les "parois" de tels nids d'abeille se croisent, c'est-à-dire là où de nombreux amas de galaxies s'accumulent, sont formés ce que l'on appelle des superamas de galaxies. Ils ont un diamètre de plusieurs centaines de millions d'années-lumière. La Voie lactée se trouve dans le superamas de galaxies Laniakea, d'un diamètre d'environ 520 millions d'années-lumière, avec environ 100'000 autres galaxies.
Les espaces vides dans les nids d'abeilles s'appellent des Voids. Et entre les amas et les superamas de galaxies, il y a des filaments. Ce sont des "filaments" de liaison entre le gaz, la matière noire et les galaxies individuelles.
Entre-temps, une structure encore plus grande que cette forme en nid d'abeille est connue : Les grands groupes de quasars. On appelle quasar le noyau actif d'une galaxie. Ce sont des régions qui émettent de très grandes quantités de rayonnement. Ce rayonnement provient du disque d'accrétion qui entoure un trou noir. Mais les quasars ressemblent quasiment à des étoiles, d'où leur nom : quasi-stellar radio source. Lorsque plusieurs quasars s'accumulent, ils forment un Large Qasar Group, la plus grande structure connue à ce jour dans l'Univers. Le record est détenu par U1.27 avec 73 quasars, un diamètre moyen de 1,5 milliard d'années-lumière et une extension maximale de 4 milliards d'années-lumière.
Les scientifiques travaillent d'arrache-pied pour mieux comprendre comment les structures décrites ci-dessus se sont formées et comment elles fonctionnent. On ne sait pas encore, par exemple, s'ils forment les superamas exclusivement à cause de la gravitation ou si d'autres forces jouent un rôle.