Publié le 4 décembre 2023 18:18:00. Des astronomes ont découvert une structure cosmique d’une ampleur exceptionnelle : un immense filament galactique en rotation, offrant un aperçu inédit de la formation des galaxies dans l’univers primitif.
- Ce filament, long de 5,5 millions d’années-lumière, abrite une quinzaine de galaxies riches en hydrogène.
- Les galaxies qui le composent semblent tourner à l’unisson, un phénomène qui remet en question les modèles actuels de formation galactique.
- La découverte a été rendue possible grâce aux données du radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud.
Une équipe de chercheurs de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) a mis en évidence l’une des plus grandes structures jamais observées dans l’univers : un filament cosmique géant, une sorte de chaîne de galaxies s’étendant sur près de 50 millions d’années-lumière. Cette découverte, publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pourrait apporter de nouvelles connaissances sur les premiers stades de l’évolution des galaxies.
Les filaments cosmiques sont considérés comme les plus grandes structures connues de l’univers. Ils se présentent sous la forme de formations filiformes de galaxies et de matière noire, agissant comme un échafaudage et des autoroutes pour la matière et l’énergie. L’équipe d’Oxford a identifié, au sein de ce vaste filament, un alignement particulièrement remarquable : quatorze galaxies riches en hydrogène, disposées le long d’une ligne fine d’environ 5,5 millions d’années-lumière de long pour 117 000 années-lumière de large.
Des galaxies en harmonie
Ce qui frappe les chercheurs, c’est la cohérence de la rotation de ces galaxies. Beaucoup d’entre elles semblent tourner dans la même direction que le filament lui-même, un alignement bien plus prononcé que ce que l’on observerait par simple hasard. Ce comportement inattendu remet en question les modèles théoriques actuels et suggère que les structures cosmiques pourraient exercer une influence plus forte et plus durable sur la rotation des galaxies qu’on ne le pensait.
Les galaxies situées de part et d’autre de l’axe central du filament présentent des mouvements opposés, ce qui indique que l’ensemble de la structure est en rotation. « Cette structure est exceptionnelle non seulement par sa taille, mais aussi par la combinaison de l’alignement des rotations et du mouvement de rotation », explique Lyala Jung, chercheuse à Oxford et co-auteure de l’étude. « On peut la comparer à l’attraction des tasses à café rotatives dans un parc d’attractions. »
Selon elle, chaque galaxie est comparable à une tasse en rotation, mais l’ensemble du filament cosmique tourne également. Ce double mouvement offre une « perspective rare sur la manière dont les galaxies tirent leur rotation des plus grandes structures dans lesquelles elles se trouvent ».
L’hydrogène, un carburant pour la création d’étoiles
Le filament semble être une structure relativement jeune et peu évoluée. La présence d’un grand nombre de galaxies riches en hydrogène suggère qu’elles se trouvent également dans une phase précoce de leur développement. L’hydrogène étant l’élément essentiel à la formation des étoiles, ces galaxies accumulent ou conservent activement le carburant nécessaire à la naissance de nouvelles étoiles. Leur étude pourrait donc apporter des éclaircissements sur les premiers stades de l’évolution galactique.
Un « fossile cosmique » révélé par MeerKAT
« Ce filament est un enregistrement fossile des flux cosmiques. Il nous aide à reconstituer la manière dont les galaxies acquièrent leur rotation et évoluent au fil du temps », affirme Madalina Tudorache, également signataire de l’étude. L’équipe a utilisé les données du radiotélescope MeerKAT, basé en Afrique du Sud, l’un des plus puissants au monde, en complément des observations optiques réalisées par le Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) et le Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
(EFE, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
Pour aller plus loin
