Les filaments galactiques appartiennent aux plus grandes structures de l'Univers. Ils se composent de dizaines de galaxies se mouvant avec une vitesse similaire, et s'étendent sur des centaines de millions d'années-lumière. Mais, petit problème soulevé par une étude récente : la Voie lactée semble bien trop atypique pour la zone du filament à laquelle elle appartient.
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Parmi les plus grandes structures de l'Univers, on trouve les filaments galactiques : elles se constituent d'une multitude de galaxies reliées entre elles par des zones presque vides, ressemblant sous certains angles à des réseaux de neuronesneurones. La Voie lactée ne fait pas exception, se trouvant en bord de filament au sein de la Feuille locale, une région de l'Univers observable dans laquelle les galaxies du Groupe local et une poignée d'autres partagent une vitesse similaire. Le tout s'étendant sur 23 millions d'années-lumièreannées-lumière.
Certains filaments sont aussi appelés « mursmurs cosmologiques », en raison de la répartition particulière des galaxies, très aplatie ! Le phénomène serait dû au vide, qui « écrase » les zones denses. Plus précisément, selon une étude publiée dans MNRAS, « les murs sont des structures dynamiquement jeunes, résultant de l'effondrementeffondrement gravitationnel le long d'un axe ». Et d'après les chercheurs, la Voie lactée n'est pas compatible avec le mur cosmologique dans lequel elle se trouve, dans lequel se trouve la Feuille locale. Leurs recherches ont été menées via une série de simulations à grande échelle, appelées IllustrisTNG, qui reproduisent la disposition de toute la matièrematière, ordinaire ou noire, dans les plus grandes structures de l'Univers.
La Voie lactée est trop massive pour son mur cosmologique
Les simulations ont permis aux chercheurs de visualiser la Feuille locale, et les galaxies le composant. Et la Voie lactée apparaît bien plus massive que les autres de son environnement ! Pourtant, ses caractéristiques sont très communes, il existe de nombreuses galaxies spiralesgalaxies spirales avec des massesmasses similaires. « La Voie lactée n'a pas une masse ou un type particulièrement spécial. Il y a beaucoup de galaxies spirales qui lui ressemblent à peu près, a déclaré Joseph Silk dans un communiqué, coauteur de l'étude et chercheur à l'Institut d'AstrophysiqueAstrophysique de Paris. Mais elle est rare si vous tenez compte de son environnement. Si vous pouviez voir facilement la douzaine de grandes galaxies les plus proches dans le ciel, vous verriez qu'elles reposent presque toutes sur un anneau, intégré dans la Feuille locale. C'est un peu spécial en soi. Ce que nous avons récemment découvert, c'est que d'autres murs de galaxies dans l'Univers comme la Feuille locale semblent très rarement avoir une galaxie à l'intérieur aussi massive que la Voie lactée. »
Ce résultat a été déduit à partir d'une étude des dispersions de vitesse dans le voisinage de la Voie lactée, dans son mur cosmologique : celle-ci était très faible, signifiant que chaque galaxie se déplace à une vitesse relativement proche de la vitesse moyenne. Un constat qui, selon les chercheurs, serait dû à l'environnement froid de la Feuille locale, qui contribue à amplifier les effets environnementaux sur le moment cinétiquemoment cinétique des galaxies. Donc à les aligner, mais aussi à leur donner des vitesses proches les unes des autres. Mais dans un tel cas, la croissance des galaxies serait influencée au fil du temps, et elles devraient ainsi posséder des masses similaires, ce qui n'est pas le cas !
On trouve une Voie lactée sur un million de galaxies
Leur constat rend ainsi notre Galaxie et son environnement immédiat très atypique. Pour le confirmer, les chercheurs ont cherché d'autres galaxies analogues dans la simulation IllustrisTNG, au sein d'environnements froids, et n'en ont trouvé qu'une tous les 160 à 200 mégaparsecs (Mpc), donc tous les 450 à 600 millions d'années-lumière ! « Vous devrez peut-être voyager à un demi-milliard d'années-lumière de la Voie lactée, au-delà de très nombreuses galaxies, pour trouver un autre mur cosmologique avec une galaxie comme la nôtre, a déclaré Miguel A. Aragón-Calvo, premier auteur de l'étude et astronomeastronome à l'université nationale autonome du Mexique. C'est quelques centaines de fois plus loin que la grande galaxie la plus proche autour de nous, Andromède. »
