Le ciel n’est pas uniquement empli d’étoiles, comme le montrent les observations à l’oeil nu. Il comporte aussi des galaxies et des amas de galaxies.
On sait ainsi qu’il y a environ 2 000 000 000 000 galaxies dans notre Univers — soit environ 200 000 000 000 000 000 000 000 étoiles …
Les grandes campagnes d’observations comme celle du Sloan Digital Sky survey (SDSS) ont permis de cartographier jusqu’à un certain point l’Univers observable en montrant que les amas de galaxies se rassemblaient au cours du temps dans des filaments enlaçant des sortes de bulles, des « vides cosmiques » beaucoup moins riches en galaxies et en gaz que ces filaments. L’échelle caractéristique de ces structures est de l’ordre de quelques centaines de millions d’années-lumière.
La plupart des amas sont reliés par d »autres galaxies formant des filaments de centaines de millions d’années-lumière de diamètre. Ces filaments sont eux-mêmes en rotation. La vitesse apparente de cette rotation dépend de l’angle de vue. Elle est maxima lorsque lorsque le filament est vu à la verticale. Ceci signifie que des mouvement angulaire de rotation peuvent s’exercer sur de très grandes échelles
Toutefois, en continuant à analyser les données du SDDS, en particulier celles donnant accès aux mouvements des galaxies dans les filaments cosmiques, des astronomes de l’Institut Leibniz d’Astrophysique de Potsdam (AIP) en Allemagne, en collaboration avec des collègues en Chine et en Estonie, pensent maintenant avoir fait une découverte étonnante et même fascinante.
Ils expliquent en effet dans un article publié dans le prestigieux journal Nature Astronomy, et pour une fois en accès libre, que des mesures de décalages Doppler vers le rouge et le bleu, subtilement analysées, ont révélé ce que personne n’avait encore vu. Non seulement on peut trouver des galaxies et des amas galactiques en rotation mais les filaments eux-mêmes, formés de galaxies et d’amas de galaxie, sont grossièrement en rotation sur des centaines de millions d’années-lumière alors qu’ils n’ont qu’un diamètre de l’ordre de quelques millions d’années-lumière.
Noam Libeskind, le cosmologiste initiateur du projet précise au sujet de cette découverte dans un communiqué de l’institut Leibniz que : « À ces échelles, les galaxies se comportent comme des particules de poussière. Elles se déplacent sur des orbites en forme d’hélices ou des tire-bouchons, virevoltant autour du milieu du filament tout en le longeant. Un tel mouvement de rotation n’avait jamais été vu auparavant à des échelles aussi énormes, et cela implique qu’il doit y avoir un mécanisme physique encore inconnu responsable de couples de force mettant en rotation ces objets ».
Référence
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01380-6
Possible observational evidence for cosmic filament spin
Nature Astronomy pages 5, 839–845 (2021)
Although structures in the Universe form on a wide variety of scales, from small dwarf galaxies to large super clusters, the generation of angular momentum across these scales is poorly understood. Here we investigate the possibility that filaments of galaxies—cylindrical tendrils of matter hundreds of millions of light years across—are themselves spinning. By stacking thousands of filaments together and examining the velocity of galaxies perpendicular to the filament’s axis (via their redshift and blueshift), we find that these objects too display vortical motion consistent with rotation, making them the largest objects known to have angular momentum. The strength of the rotation signal is directly dependent on the viewing angle and the dynamical state of the filament. Filament rotation is more clearly detected when viewed edge-on. In addition, the more massive the haloes that sit at either end of the filaments, the more rotation is detected. These results signify that angular momentum can be generated on unexpectedly large scales.
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