L’Univers est rempli de mystères, et son observation à grande échelle par les astronomes vient à peine de commencer. Récemment, une chercheuse de l’Université du Lancashire central a fait une découverte étonnante : un gigantesque arc de galaxies (environ 50) qui s’étend sur 3,3 milliards d’années-lumière.
Pour que vous puissiez vous rendre compte de l’ampleur de la découverte : l’arc de galaxies en question fait environ 3,5% de l’univers observable ! Cette structure, baptisée « Arc géant », remet en cause l’un des principes fondamentaux de la cosmologie.
Alexia Lopez, de l’Université du Lancashire central (Royaume-Uni), a repéré l’arc en étudiant la lumière d’environ 40 000 quasars (des galaxies lointaines dotées d’un noyau actif très brillant). En effet, cet arc n’est pas réellement visible dans le ciel nocturne. S’il l’était, il serait aussi long que 20 pleines lunes côte à côte. Elle a donc cherché des signes indiquant que la lumière des galaxies avait été absorbée en passant à travers du magnésium ionisé, montrant ainsi qu’elle avait traversé un nuage de gaz entourant la galaxie en question, situé entre le quasar et la Terre.
Lopez a découvert que dans la direction de la constellation du Bouvier, entre 45 et 50 galaxies ou amas de galaxies intermédiaires sont disposés en un arc de 3,3 milliards d’années-lumière de long, à une distance de la Terre d’environ 9,2 milliards d’années-lumière.
Une remise en question du modèle standard de la cosmologie
« Si vous aviez 15 arcs géants, ils s’étendraient d’ici jusqu’aux limites de l’univers observable », a déclaré Lopez, qui a présenté cette découverte le 7 juin lors de la réunion virtuelle de l’American Astronomical Society. L’univers observable a une largeur de 93 milliards d’années-lumière, ce qui en fait une structure cosmologique importante. Selon Lopez, il est extrêmement improbable (probabilité de seulement 0,0003%) qu’une structure aussi importante puisse être le fruit du hasard.
D’autre part, une hypothèse importante du modèle standard de la naissance et de l’évolution de l’univers, le principe cosmologique, indique qu’il est très peu probable qu’un tel arc existe, car sur des distances de plus de 1,2 milliard d’années-lumière, l’univers devrait être à peu près le même partout.
L’arc s’ajoute à une poignée de structures qui ne cadrent pas bien avec le principe cosmologique. La nouvelle découverte intensifie le défi qu’elles représentent pour l’image existante de l’évolution de l’univers. « Si le principe cosmologique ne tient pas la route, notre modèle standard de l’univers s’effondre », explique Lopez. « Il existe des théories alternatives qui peuvent peut-être aider à expliquer les structures à grande échelle, mais le modèle standard est fondé sur la véracité du principe cosmologique ; nous devons avoir une homogénéité et une isotropie dans l’univers. Cela pourrait avoir de graves conséquences ».
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