Découvrez les plus grandes structures rotatives de l’univers – des filaments cosmiques fascinants où les galaxies sont une sorte de poussière relativement

Vue d’artiste des filaments cosmiques : d’énormes ponts de galaxies et de matière noire relient des groupes de galaxies entre eux. Les galaxies sont orientées sur des orbites en forme de spirale vers de grands amas à leurs extrémités et à leur intérieur. Leur lumière devient bleue lorsqu’ils se dirigent vers nous, et devient rouge lorsqu’ils s’éloignent. Source : AIP / A. Khalatyan / J. Fohlmeister

En cartographiant le mouvement des galaxies dans d’énormes filaments reliant la toile cosmique, les astronomes de l’Institut Leibniz d’astrophysique de Potsdam (AIP), en collaboration avec des scientifiques en Chine et en Estonie, ont découvert que ces longues vrilles de galaxies tournent à l’échelle des centaines. Des millions d’années-lumière. Nous n’avons jamais vu de rotation à des échelles aussi massives auparavant. Les résultats ont été publiés dans astronomie naturelle Ils suggèrent que le moment angulaire peut être généré à des niveaux sans précédent.

Les filaments cosmiques sont d’énormes ponts de galaxies et de matière noire qui relient des groupes de galaxies entre eux. Ils dirigent les galaxies vers et depuis les grands amas situés à leurs extrémités. « En cartographiant le mouvement des galaxies de ces manières massives et super-cosmiques à l’aide du Sloan Digital Sky Survey – une étude de centaines de milliers de galaxies – nous avons trouvé une propriété remarquable de ces filaments : ils tournent. » dit Peng Wang, premier auteur de l’étude maintenant publiée et astronome à l’AIP.

Noam Libeskind, initiateur du projet à l’AIP, ajoute : « Bien qu’il s’agisse de cylindres minces – de dimensions similaires à des crayons – de centaines de millions d’années-lumière de long, mais de quelques millions d’années-lumière de diamètre, ces merveilleux vrilles de matière tournent . » « A ces échelles, les galaxies à l’intérieur ne sont elles-mêmes que des échantillons de poussière. Elles se déplacent en spirale ou en orbite comme un interrupteur, tournant autour du milieu de la mèche tout en la longeant. Une telle rotation n’a jamais été vue auparavant sur une telle masse échelles, et le résultat est qu’il doit y avoir un mécanisme physique jusqu’ici inconnu responsable du couple de ces choses. « 

Comment générer un moment angulaire de spin dans un contexte cosmologique est l’un des problèmes majeurs non résolus en cosmologie. Dans le modèle standard de formation des structures, les petites densités excessives trouvées dans l’univers primitif se développent à travers les instabilités gravitationnelles alors que la matière s’écoule du dessous dans les régions de densité excessive. Un tel flux potentiel est illogique ou dépourvu de distorsion : il n’y a pas de rotation primitive dans l’univers primitif. En tant que tel, toute rotation doit être créée en tant que structures.

La toile cosmique en général et les filaments en particulier sont étroitement liés à la formation et à l’évolution des galaxies. Il a également une forte influence sur la rotation des galaxies, régulant souvent le sens de rotation des galaxies et des halos de matière noire. Cependant, on ne sait pas si la compréhension actuelle de la formation de la structure prédit que les filaments eux-mêmes, étant des corps semi-linéaires non particulaires, devraient tourner.

« Motivés par la suggestion du Dr Mark Nerink selon laquelle les filaments pourraient tourner, nous avons examiné la distribution galactique observée pour la rotation des filaments », explique Noam Libeskind. « C’est formidable de voir cette confirmation que les filaments intergalactiques circulent dans l’univers réel, ainsi que dans les simulations informatiques. » À l’aide d’une méthode de cartographie sophistiquée, la distribution observée des galaxies a été divisée en filaments. Chaque filament était arrondi par un cylindre.

Les galaxies à l’intérieur ont été divisées en deux régions de chaque côté de l’épine dorsale filamenteuse (en projection) et la différence moyenne de décalage vers le rouge entre les deux régions a été soigneusement mesurée. La différence moyenne de décalage vers le rouge est une approximation de la différence de vitesse (décalage Doppler) entre les galaxies du côté fuyant et du côté approchant du tube filamenteux. Il peut ainsi mesurer la rotation du filament.

L’étude indique que, selon l’angle de vue et la masse finale, les filaments dans l’univers montrent un signal clair cohérent avec la rotation.

Référence : « Preuves d’observation possibles pour la rotation du filament cosmique » par Peng Wang, Noam Libeskind, Elmo Temple, Shi Kang et Quan Gu, 14 juin 2021 Disponible ici. astronomie naturelle.
DOI : 10.1038 / s41550-021-01380-6