Pourquoi les galaxies éloignées les unes des autres se déplacent-elles à l'unisson ?

Une étude publiée dans The Astrophysical Journal en octobre a révélé que des centaines de galaxies avaient une rotation synchronisée avec des galaxies à plusieurs dizaines de millions d'années-lumière.

« Cette découverte est assez nouvelle et inattendue », a déclaré dans un email Joon Hyeop Lee, astronome à Institut coréen de science astronomique et spatiale et auteur principal de l'étude. « Je n'ai jamais vu auparavant de rapport d'observations ou de prédiction de simulations numériques, liés à ce phénomène. »

Lee et ses collègues ont étudié 445 galaxies à 400 millions d'années lumière de la Terre et ont remarqué que beaucoup de celles qui tournent en direction de la Terre étaient voisines d'autres galaxies se dirigeant également vers la Terre. De la même manière, celles qui tournent dans la direction opposée sont souvent près d'autres galaxies qui s'éloignent de la Terre.

« La cohérence observée doit avoir un rapport avec les structures à grande échelle, car il est impossible que les galaxies séparées par six mégaparsecs [environ 20 millions d'années-lumière] interagissent directement les unes avec les autres », a déclaré Lee.

Lee et ses collègues pensent que les galaxies synchronisées pourraient être intégrées dans la même structure à grande échelle, qui tourne très lentement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cette dynamique sous-jacente pourrait créer une sorte de cohérence entre la rotation des galaxies étudiées et les mouvements de leurs voisines. Mais, davantage de recherches seraient nécessaires pour confirmer les trouvailles et les conclusions de son équipe.

Damien Hutsemékers, astronome.

Bien que cette répétition particulière de galaxies étrangement synchronisées soit nouvelle, les scientifiques ont observé d'étranges ressemblances entre les galaxies à des distances encore plus lointaines. En 2014, une équipe a remarqué de curieux alignements de trous noirs supermassifs au cœur des quasars, d'anciennes galaxies ultra-lumineuses s'étendant sur des milliards d'années-lumière.

Dirigés par Damien Hutsemékers, astronome à l'Université de Liège en Belgique, les chercheurs ont noté cette étrange synchronicité en observant l'univers alors qu'il n'avait que quelques milliards d'années, en utilisant le Grand Télescope au Chili. Les observations ont enregistré la polarisation de la lumière de près de 100 quasars, que l'équipe a ensuite utilisée pour reconstruire la géométrie et l'alignement des trous noirs au niveau de leurs centres. Les résultats ont montré que les axes de rotation de 19 quasars de ce groupe étaient parallèles, alors qu'ils étaient séparés de plusieurs milliards d'années-lumière.

La découverte, publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics, indique que des structures à grande échelle ont influencé la dynamique des galaxies sur de vastes distances aux débuts de l'univers.