Découverte d'un filament galactique spiralé géant de 50 millions d'années-lumière en rotation

Une équipe internationale de chercheurs, sous l'égide de l'Université d'Oxford, a annoncé en décembre 2025 la mise au jour d'une structure rotative exceptionnellement vaste au sein du cosmos. Ce phénomène se manifeste sous la forme d'un filament de galaxies ultra-mince, s'étendant sur environ 50 millions d'années-lumière, qui effectue une rotation sur son axe. Cette caractéristique en fait l'un des systèmes en rotation confirmés les plus étendus jamais observés. Cette « spirale cosmique » se situe à une distance approximative de 140 millions d'années-lumière de la Terre, correspondant à un décalage vers le rouge (redshift) de z=0.032.

Cette découverte majeure a été rendue possible grâce aux données recueillies par le radiotélescope MeerKAT, implanté en Afrique du Sud, dans le cadre de l'étude approfondie MIGHTEE. Ce programme vise à cartographier l'émission radio de l'hydrogène neutre. Le professeur de physique des particules, Matt Jarvis, de l'Université d'Oxford, a piloté l'exploration MIGHTEE (MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration). Pour identifier cette structure, les chercheurs ont également exploité des observations optiques provenant de l'Instrument de spectroscopie de l'énergie sombre (DESI) et du Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ils ont réussi à isoler 14 galaxies riches en hydrogène alignées le long de ce filament, lequel fait partie d'un ensemble plus vaste regroupant plus de 280 galaxies.

Le filament révèle une rotation globale : les galaxies situées d'un côté s'approchent de nous, tandis que celles de l'autre côté s'en éloignent. La vitesse de rotation calculée atteint environ 110 kilomètres par seconde, impliquant qu'un tour complet prendrait près de 2,8 milliards d'années. Le professeur Matt Jarvis a souligné l'importance capitale de la synergie entre les données provenant de divers observatoires pour approfondir notre compréhension de la formation des structures cosmiques à grande échelle et de l'évolution galactique. La co-auteure principale, la docteure Lihua Jung, a insisté sur le caractère unique de cette structure, notant la concordance entre l'alignement des spins et le mouvement de rotation, comparant l'ensemble à une attraction de type « chaises musicales » dans un parc d'attractions.

Cette double dynamique offre des perspectives précieuses sur la manière dont les galaxies acquièrent leur moment cinétique à partir des systèmes plus vastes qui les englobent. La docteure Madalina Tudoraque, affiliée à l'Université de Cambridge et d'Oxford, a qualifié ce filament de « trace fossile des flux cosmiques ». Elle estime qu'il aide à reconstituer le puzzle de l'accumulation du spin galactique et de l'évolution au fil du temps. La présence de galaxies contenant de l'hydrogène sert également d'excellent marqueur pour suivre le flux de gaz le long des filaments cosmiques, révélant comment le moment angulaire se propage à travers le réseau cosmique, influençant ainsi la morphologie, le spin et la formation stellaire des galaxies.

La Théorie Dominante du Moment de Marée (TDM) postule que le moment cinétique provient des forces de cisaillement générées par le flux de matière à grande échelle. Cependant, cette étude a révélé que les axes de spin de la quasi-totalité des galaxies au sein de ce filament sont parallèles à la structure globale. Il s'agit là d'un phénomène bien plus cohérent que ce que prévoient les modèles cosmologiques standards. Cela suggère que l'influence de l'environnement cosmique sur le spin des galaxies est à la fois plus marquée et plus durable qu'on ne le supposait. De plus, les galaxies de ce filament contiennent une quantité inhabituellement élevée d'hydrogène, un indice fort de la jeunesse relative de cette structure et de l'absence de fusions ou de collisions significatives jusqu'à présent.

Les chercheurs décrivent ce système comme un « échantillon fossile de flux », un vestige de l'Univers primitif où ces structures massives se sont agencées. Cette découverte apporte de nouvelles preuves concrètes sur la distribution de la matière et du moment angulaire dans l'Univers, remettant potentiellement en question les modèles cosmologiques actuels. Si des structures aussi hautement orientées que celle-ci s'avèrent courantes, cela pourrait nécessiter des ajustements dans l'analyse des futures expériences de lentille gravitationnelle, telles que celles menées par le satellite Euclid de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) ou le Observatoire Vera C. Rubin au Chili. En définitive, cette trouvaille pourrait élucider l'origine de la rotation galactique et du moment angulaire initial de l'Univers.