Publié le 5 décembre 2025 à 01h35. Des astronomes ont découvert que les galaxies au sein de gigantesques filaments de matière noire semblent tourner en synchronisation avec la rotation de ces structures cosmiques, remettant en question les modèles actuels de formation galactique.
- Les galaxies d’un filament de matière noire situé à 140 millions d’années-lumière présentent un alignement de rotation inhabituel.
- Cette découverte suggère que l’environnement cosmique influence plus fortement l’évolution des galaxies que ce que l’on pensait.
- L’étude a été menée grâce au radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud et à des observations optiques complémentaires.
Une équipe internationale d’astronomes a mis en évidence un comportement surprenant au sein d’un filament de matière noire géant : les galaxies qui le composent semblent partager une orientation de rotation commune, suivant le mouvement de rotation du filament lui-même. Cette observation, publiée le 4 décembre dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pourrait bouleverser notre compréhension de la manière dont les galaxies évoluent au sein de l’univers.
Ce filament, situé à environ 140 millions d’années-lumière, fait partie de la toile cosmique, un vaste réseau de matière noire et de matière ordinaire qui structure l’univers à grande échelle. Il se distingue par sa forme en couches, abritant une rangée de 14 galaxies alignées sur une longueur de 5,5 millions d’années-lumière pour une largeur de 117 000 années-lumière. Ces galaxies sont particulièrement riches en hydrogène gazeux, un élément essentiel à la formation d’étoiles, et sont intégrées dans un filament plus vaste, s’étendant sur 50 millions d’années-lumière et contenant environ 300 galaxies.
La particularité de cette structure ne réside pas seulement dans l’alignement des galaxies, mais surtout dans leur sens de rotation. De nombreuses galaxies semblent tourner dans le même sens que le filament, un phénomène comparé par les chercheurs à une toupie suivant la rotation de la surface sur laquelle elle est posée.
« Ce qui rend cette structure extraordinaire, ce n’est pas seulement sa taille, mais aussi la combinaison de l’alignement de rotation et du mouvement de rotation », explique Lyla Jung de l’Université d’Oxford. « On peut l’imaginer comme une promenade en tasse à café dans un parc d’attractions. Chaque galaxie est comme une tasse qui tourne, tandis que la plateforme, le filament cosmique, tourne également. »
Lyla Jung, Université d’Oxford
Pour parvenir à ces conclusions, l’équipe de Jung et Madalina Tudorache, également de l’Université d’Oxford, a utilisé les 64 antennes du radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud pour cartographier le mouvement de l’hydrogène neutre dans les galaxies et les filaments. Ces données ont été complétées par des observations optiques réalisées par le Dark Energy Spectroscopic Instrument (Arizona) et le Sloan Digital Sky Survey (Nouveau-Mexique).
Des recherches antérieures, menées en 2022, avaient déjà montré que les filaments de la toile cosmique pouvaient tourner en fonction du mouvement des galaxies qu’ils contiennent. Cependant, la découverte que les galaxies elles-mêmes tournent dans le même sens que le filament est une surprise, car elle contredit les théories actuelles sur la formation des galaxies. Dans le cas de notre Voie lactée, par exemple, la rotation est considérée comme un héritage des nuages de gaz primordiaux qui tourbillonnaient il y a 13 milliards d’années. Une fois formées, les galaxies sont généralement soumises à des interactions, des collisions ou des fusions qui peuvent modifier leur axe de rotation.
« Ces filaments sont un enregistrement fossile des flux cosmiques », précise Tudorache. « Ils nous aident à comprendre comment les galaxies acquièrent leur rotation et comment elles grandissent au fil du temps. »
Madalina Tudorache, Université d’Oxford
Les galaxies observées dans ce filament semblent relativement jeunes, ce qui suggère que leur rotation pourrait encore évoluer. Cette découverte devrait inciter à revoir les modèles d’évolution des galaxies et pourrait également avoir des implications pour les études de lentilles gravitationnelles faibles, qui utilisent les distorsions de la forme des galaxies pour cartographier la matière noire.
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