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Une file de galaxies peut agir comme un manège géant. Des astronomes liés à l’Université d’Oxford ont identifié un filament cosmique en rotation, situé à environ 140 millions d’années-lumière. Le résultat éclaire un mécanisme discret qui pourrait orienter la naissance des galaxies.
Une chaîne de 14 galaxies révèle un mouvement commun dans un filament de la toile cosmique
L’image paraît simple au départ. Quatorze galaxies riches en hydrogène forment une ligne fine, longue d’environ 5,5 millions d’années-lumière. Cette distance représente plus de 50 fois le diamètre de la Voie lactée, qui sert ici de règle familière dans un paysage presque impossible à mesurer.
Cette rangée n’est pas isolée. Elle se trouve dans un filament plus vaste, long d’environ 50 millions d’années-lumière. Les relevés optiques y comptent plus de 280 galaxies, mêlées à du gaz et à de la matière noire dans la structure à grande échelle de l’Univers.
Le détail décisif vient du mouvement. Les galaxies situées de part et d’autre de l’axe avancent en sens opposés. Cette différence indique une rotation globale, estimée à 110 km/s. L’analogie la plus parlante reste celle d’une attraction à tasses, où les sièges tournent pendant que la plateforme tourne aussi.
MeerKAT suit l’hydrogène neutre pour mesurer une rotation invisible aux télescopes classiques
Le radiotélescope MeerKAT, installé en Afrique du Sud, rassemble 64 antennes qui travaillent comme un seul instrument. Il observe notamment l’hydrogène neutre, c’est-à-dire des atomes d’hydrogène qui n’ont pas perdu leur électron. Ce gaz émet un signal radio utile pour suivre le mouvement des galaxies.
Madalina Tudorache et Lyla Jung ont croisé ces données avec des observations optiques issues de DESI et du Sloan Digital Sky Survey. Le projet MIGHTEE, dirigé par Matt Jarvis à Oxford, apporte la profondeur du relevé. Sans cette combinaison, la ligne de galaxies aurait pu passer pour un simple alignement.
La rotation du filament donne un indice concret sur la manière dont les galaxies héritent de leur mouvement
Une galaxie ne reçoit pas son mouvement au hasard, comme une bille lancée seule sur une table. Les simulations cosmologiques décrivent depuis longtemps une toile faite de filaments et de vides. La matière y circule le long de couloirs, puis nourrit les galaxies qui grandissent à leurs intersections.
L’observation publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ajoute une pièce concrète. Beaucoup de galaxies du filament semblent tourner dans le même sens que la structure qui les porte. Cette concordance suggère un moment angulaire, un terme qui désigne la quantité de rotation d’un objet.
La prudence reste nécessaire. Les auteurs décrivent une observation forte, pas une règle valable partout. Mais le signal dépasse l’image jolie d’un collier de galaxies. Il montre que l’environnement peut laisser une empreinte mesurable sur l’orientation des galaxies, jusque dans leur disque de gaz.
Les futures cartes du ciel devront mieux intégrer ces alignements de galaxies en rotation
La prochaine étape consiste à chercher d’autres filaments en rotation. Les chercheurs disposent déjà d’un repère utile : une structure proche, à redshift faible, donc relativement accessible. Le redshift mesure l’étirement de la lumière et sert d’indicateur de distance cosmique.
Ces alignements comptent pour les relevés à venir, dont ceux de l’observatoire Vera C. Rubin au Chili. Les cartes de matière noire devront mieux distinguer l’effet gravitationnel recherché de ces orientations physiques. Ici, MeerKAT suit 14 galaxies, une largeur de 117 000 années-lumière et une rotation de 110 km/s.