Les galaxies ne sont pas distribuées au hasard. Crédit d'image: IAC Cliquez pour agrandir
Bien que les galaxies que nous voyons dans le ciel nocturne semblent éparpillées au hasard dans le ciel, elles sont en fait organisées en structures à grande échelle qui ressemblent à des filaments cosmiques. Les astronomes européens ont mesuré l'orientation de milliers de galaxies et ont constaté que beaucoup sont orientés dans la direction de ces filaments linéaires.
Des astronomes de l'Université de Nottingham, au Royaume-Uni, et de l'Instituto de Astrofisica de Canarias (Espagne), ont trouvé la première preuve observationnelle que les galaxies ne sont pas orientées de manière aléatoire.
Au lieu de cela, ils sont alignés selon un modèle caractéristique dicté par la structure à grande échelle de la matière noire invisible qui les entoure.
Cette découverte confirme l'un des aspects fondamentaux de la théorie de la formation des galaxies et implique un lien direct entre les propriétés globales de l'Univers et les propriétés individuelles des galaxies.
Les théories de la formation des galaxies ont prédit un tel effet, mais sa vérification empirique est restée insaisissable jusqu'à présent. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans le numéro du 1er avril d'Astrophysical Journal Letters.
De nos jours, la matière n'est pas distribuée uniformément dans l'espace mais est plutôt disposée dans un «réseau cosmique» complexe de filaments et de murs entourant des vides en forme de bulles. Les régions à forte concentration de galaxies sont appelées amas de galaxies tandis que les régions à faible densité sont appelées vides.
Cette distribution inhomogène de la matière s'appelle la «Distribution à grande échelle de l'Univers». Lorsque l'Univers est considéré comme un tout, cette distribution a une apparence similaire à la toile d'araignée ou au réseau neuronal du cerveau. Mais ce n'était pas toujours comme ça.
Après le Big Bang, quand l'Univers était beaucoup plus jeune, la matière était distribuée de manière homogène. Alors que l'Univers évoluait, des forces d'attraction gravitationnelles ont commencé à comprimer la matière dans certaines régions de l'espace, formant la structure à grande échelle que nous observons actuellement.
Selon ces modèles et théories, une conséquence directe de ce processus est que les galaxies devraient être préférentiellement orientées perpendiculairement à la direction des filaments linéaires.
Plusieurs études observationnelles ont recherché une orientation spatiale (ou alignement) préférentielle des axes de rotation des galaxies par rapport à leurs structures environnantes à grande échelle. Cependant, aucun d'entre eux n'a réussi, en raison des difficultés associées à la tentative de caractérisation des filaments.
Les recherches menées par le groupe astrophysique formé par Ignacio Trujillo (Université de Nottingham, Royaume-Uni), Conrado Carretero et Santiago G. Patiri (tous deux de l'Instituto de Astrofisica de Canarias, Espagne) ont pu mesurer cet effet, confirmant les prédictions théoriques .
Pour atteindre cet objectif, ils ont utilisé une nouvelle technique basée sur l'analyse des énormes vides qui se trouvent dans la structure à grande échelle de l'Univers. Ces vides ont été détectés en recherchant de grandes régions d'espace épuisées de galaxies brillantes.
De plus, ils ont profité des informations fournies par les deux plus grands levés du ciel jamais entrepris: le Sloan Digital Sky Survey et le Two Degree Field Survey. Ces levés contiennent des informations de position pour plus d'un demi-million de galaxies situées à une distance d'un milliard d'années-lumière de la Terre.
D'autres paramètres fournis par les levés, tels que l'angle de position et l'ellipticité des objets, ont été utilisés pour estimer l'orientation des galaxies du disque.
"Nous avons constaté qu'il y a un excès de galaxies à disques qui sont très inclinées par rapport au plan défini par la structure à grande échelle qui les entoure", a expliqué le Dr Trujillo. «Leurs axes de rotation sont principalement orientés en direction des filaments.
«Nos travaux fournissent une confirmation importante de la théorie du couple de marée qui explique comment les galaxies ont acquis leur spin actuel», a déclaré Trujillo.
«Le spin des galaxies serait intrinsèquement lié à leurs formes morphologiques. Donc, ce travail est un pas en avant dans notre compréhension de la façon dont les galaxies ont atteint leurs formes actuelles. »
Le Dr Ignacio Trujillo a un poste d'assistant de recherche, financé par PPARC, à l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Nottingham.
Un résumé de l'article est disponible sur le Web à l'adresse suivante:
http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0511680
Source d'origine: communiqué de presse RAS
