L'Univers contient des zones dans lesquelles la matière est comme aspirée par un attracteur : la Voie lactée se trouve dans un tel bassin d'attraction (Laniakea), long de 520 millions d'années-lumière (al) et dont le centre est situé à 250 millions d'al de nous. Il compte aussi des vides gigantesques, séparés par des « murs » dont ils contribuent à l'« aplatissement » en expulsant leur matière.

À mesure que les télescopes permettaient de sonder des régions de l'Univers de plus en plus vastes et lointaines, ont été notamment découverts :

• en 1989, le Grand Mur, long de 500 millions d'al et situé à 200 millions d'al de nous,
• en 2003, le Grand Mur de Sloan, long de 1,44 milliard d'al et situé à un milliard d'al de nous,
• en 2016, le Grand Mur de Boss (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), long d'un milliard d'al et beaucoup plus lointain (7 milliards d'al de nous).

Cependant, une région – le Pôle Sud céleste, défini par l'axe de rotation de la Terre sur elle-même – était restée inexplorée car occultée en partie par d'épais nuages de poussières galactiques et par les Nuages de Magellan, deux galaxies satellites de la Voie Lactée.

Or, grâce à l'analyse des mouvements des galaxies, les chercheurs ont pu explorer pour la première fois cette Terra Incognita. Les galaxies se déplaçant sous l'effet de la gravitation, l'observation de leurs mouvements révèle la présence de matière au-delà de la zone observée directement, notamment dans les régions masquées par les poussières.

En utilisant la dernière version du catalogue Cosmicflows-3 qui compte environ 18.000 vitesses de galaxies ou groupes de galaxies, les physiciens ont reconstruit la distribution de la matière en 3D dans le ciel austral. Ainsi, dix-sept ans après la découverte du Grand Mur de Sloan, ont-ils découvert l'existence d'un mur inconnu jusque-là, aussi grand, situé à seulement à 500 millions d'al. « C'est une surprise de découvrir un filament si grand, si proche », note Daniel Pomarède, de l'Irfu.

La morphologie filamentaire du Mur du Pôle Sud rappelle celle du Grand Mur de Sloan. Il est composé d'un long filament quasi-rectiligne connectant des secteurs particulièrement denses dans les constellations de l'Oiseau de paradis et du Lièvre. Au-delà, il s'incurve pour atteindre le secteur de la constellation d'Eridan près de l'équateur céleste, décrivant un immense un arc qui enlace les frontières du Sud de Laniakea.

Poursuivant ce travail de cartographie de l'Univers, la collaboration prépare désormais la future génération de catalogue de vitesses de galaxies, Cosmicflows-4 qui comprendra de nouvelles mesures obtenues dans l'Hémisphère Nord avec les radiotélescopes de Green Bank en Virginie (États-Unis) et Arecibo (Porto-Rico).

La collaboration associe l'Irfu, l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï (États-Unis), le Laboratoire de physique de Clermont (CNRS, Université Clermont Auvergne), l'Institut de physique des deux infinis (CNRS, Université Claude Bernard de Lyon) et le Racah Institute of Physics (Université Hébraïque de Jérusalem, en Israël).

Voir la vidéo sur le site de l'Irfu.