Des astronomes ont étudié les filaments de la toile cosmique : d'après eux, ces structures de plusieurs centaines de millions d'années-lumière de long tournent. Il s'agirait donc de la rotation à plus grande échelle connue dans l'Univers.

Des astronomes ont vraisemblablement découvert ce qui pourrait bien être la plus grande rotation vue dans l’Univers. Dans une étude parue au sein de la revue Nature Astronomy le 14 juin 2021, relayée par l’institut Leibniz d’astrophysique de Potsdam (AIP), des astronomes ont étudié le mouvement des étoiles dans les filaments de la « toile cosmique ».

Les galaxies de l’Univers ne sont pas distribuées au hasard. Elles peuvent se trouver isolées, mais sont le plus souvent dans des groupes de galaxies (la Voie lactée appartient au Groupe local, par exemple). Les galaxies peuvent aussi faire partie de structures gigantesques, qu’on appelle des filaments, séparées par des vides (un peu comme une structure en gruyère). La toile cosmique est le nom donné à cette architecture, dans laquelle les galaxies sont réparties et se déplacent. Il faut imaginer des sortes de ponts géants de galaxies et de matière noire, reliant les amas de galaxies les uns aux autres, décrit l’AIP dans son communiqué.

Ce sont ces éléments que les chercheurs ont étudiés, de plusieurs centaines de millions d’années-lumière de longueur, découvrant qu’ils pouvaient tourner à des échelles vertigineuses et jamais vues. « Les résultats présentés dans cet article sont cohérents avec la détection d’un signal auquel on s’attendrait si les filaments tournaient », écrivent les auteurs.

Les filaments sont des sortes de ponts qui relient les amas de galaxies. // Source : Flickr/CC/ESO/Dss/Giuseppe Donatiello (image recadrée)

Une rotation à l’échelle des filaments enfin mesurée

Jusqu’à présent, « en raison des défis pour caractériser et identifier de tels objets, la rotation potentielle à l’échelle des filaments cosmiques a été discutée mais jamais mesurée », rappellent les chercheurs dans Nature Astronomy. Ils relèvent que la toile cosmique et les filaments ont des liens étroits avec la formation des galaxies — avec un effet sur leur rotation. Cependant, il restait difficile de déterminer si les filaments devaient tourner ou non.

Pour mettre en avant cette caractéristique des filaments cosmiques, ces scientifiques ont cartographié le mouvement de galaxies avec le Sloan Digital Sky Survey (« Relevé numérique du ciel Sloan », SDSS), un relevé d’objets célestes mobilisant un télescope de l’observatoire d’Apache Point au Nouveau-Mexique. C’est ainsi qu’ils ont pu constater que les filaments tournent.

Peng Wang, chercheur postdoctorant à l’AIP et spécialisé en cosmographie (la science qui s’attache à décrire l’Univers visible), décrit dans le communiqué les filaments comme des « cylindres minces — de dimension comparable à des crayons — de centaines de millions d’années-lumière de long, mais de quelques millions d’années-lumière de diamètre » — en train de tourner, donc. À des échelles aussi grandes, décrit Peng Wang, les galaxies sont comparables à « des particules de poussière », tournant en orbite autour du filament, tout en les longeant.

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