Le Grand Anneau : la découverte d’un anneau géant de galaxies déconcerte les scientifiques

La mise au jour du Grand Anneau, un objet cosmique gigantesque — s’étendant sur plus d’un milliard d’années-lumière — qui semble lié à l’Arc Géant (une structure cosmique tout aussi extraordinaire précédemment découverte), remet en question nos connaissances actuelles de l’Univers. Les tailles de ces deux objets dépassent les limites théoriques.

La récente découverte par Alexia Lopez, doctorante à l’Université de Central Lancashire, d’une structure cosmique d’une ampleur sans précédent, a été présentée lors de la 243e réunion de l’American Astronomical Society. Impliquant également des chercheurs de l’Université de Louisville et de l’Université de Warwick, cette révélation met en avant l’existence du Grand Anneau, une structure en forme de spirale d’un diamètre de 1,3 milliard d’années-lumière.

Aux côtés de l’Arc Géant, une autre structure massive mise en lumière précédemment, l’anneau défie les limites théoriques établies de la cosmologie. Ces découvertes suggèrent une potentielle révision de nos modèles cosmologiques.

Le grand anneau : un gigantisme inattendu

Le Grand Anneau présente des caractéristiques difficilement concevables. Avec un diamètre de 1,3 milliard d’années-lumière, cette structure dépasse largement les limites théoriques de la taille des structures cosmiques établies. Sa taille apparente (depuis la Terre) dans le ciel équivaut à environ 15 fois celle de la Lune.

Les chercheurs ont découvert cette nouvelle structure en examinant les lignes d’absorption de Magnésium-II (MgII) dans les spectres de quasars issus du Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Les quasars sont des galaxies super-lumineuses et très éloignées. Ils agissent comme de gigantesques lampes, éclairant des galaxies intermédiaires beaucoup plus faibles qui, autrement, resteraient invisibles.

Située près de la constellation du Bouvier (Boötes en anglais), elle se distingue non seulement par sa taille gigantesque, mais aussi par sa position dans l’univers, qui défie l’hypothèse de l’homogénéité cosmique. Selon cette hypothèse, à grande échelle, l’univers devrait apparaître uniforme et isotrope, sans structure distinctive de cette envergure.

En outre, la nature même du Grand Anneau intrigue les astronomes. Contrairement à une structure circulaire simple, comme son nom pourrait le suggérer, il se présente sous la forme d’une spirale complexe, un alignement la rendant visible (de face) depuis la Terre. Cette configuration en spirale, ressemblant à une hélice, est une caractéristique rare. De fait, les scientifiques s’interrogent sur les forces et les conditions qui ont pu mener à la création d’une telle structure en spirale à une échelle aussi massive.

L’arc géant : un voisin intriguant

L’Arc Géant, s’étendant sur 3,3 milliards d’années-lumière, est une autre anomalie qui défie les limites théoriques de la cosmologie. Sa taille dépasse largement la limite théorique de 1,2 milliard d’années-lumière, qui était jusqu’alors considérée comme la taille maximale pour les structures cosmiques.

Cette découverte, en conjonction avec celle du Grand Anneau, pose un double défi aux théoriciens. Elle pourrait les obliger à reconsidérer les modèles cosmologiques actuels, en particulier ceux concernant la formation et l’évolution des structures à grande échelle dans l’univers.

De plus, une relation entre ces deux phénomènes astronomiques pourrait exister. Alexia Lopez explique dans un communiqué : « Le Grand Anneau et l’Arc Géant sont à la même distance de nous, ce qui signifie qu’ils existaient à la même époque cosmique, lorsque l’univers n’avait que la moitié de son âge actuel ». Elle ajoute : « Ils se trouvent également dans la même région du ciel, à seulement 12 degrés l’un de l’autre lorsqu’on observe le ciel nocturne. L’identification de deux structures ultra-larges extraordinaires dans une configuration aussi rapprochée soulève la possibilité qu’elles forment ensemble un système cosmologique encore plus extraordinaire ».

Un réel besoin de nouvelles théories

Une des hypothèses évoquées par les chercheurs pour expliquer la formation du Grand Anneau concerne les oscillations acoustiques baryoniques (BAO). Ces oscillations sont issues des premiers instants de l’univers, résultant de fluctuations de densité dans le plasma primordial. Aujourd’hui, elles devraient se manifester, du moins statistiquement, sous forme de coquilles sphériques dans la répartition des galaxies.

Cependant, une analyse détaillée du Grand Anneau a révélé qu’il n’est pas vraiment compatible avec l’explication des BAO : le Grand Anneau est trop grand et n’est pas sphérique. Cette incompatibilité suggère que le Grand Anneau pourrait être le résultat de processus ou de phénomènes encore inconnus ou mal compris dans le cadre actuel de la cosmologie.

D’autres explications pourraient être nécessaires, dont certaines s’écartant de la compréhension standard en cosmologie, comme la cosmologie cyclique conforme (CCC). Selon cette théorie, les anneaux dans l’univers pourraient être un signe de la CCC. Cette théorie suggère que l’univers passe par des cycles successifs d’expansion et de contraction, et que certains phénomènes observés, comme le Grand Anneau, pourraient être des vestiges de cycles cosmiques antérieurs.

Une explication alternative à la formation du Grand Anneau pourrait résider dans l’impact des cordes cosmiques. Ces structures, envisagées comme de longs filaments ou des « défauts topologiques » de grande envergure, auraient pu se former durant les premiers stades de l’univers. Jim Peebles, prix Nobel de physique en 2019, a récemment proposé l’idée que les cordes cosmiques pourraient influencer la genèse de certaines caractéristiques observées dans la répartition des galaxies à grande échelle. Cette théorie suggère que ces cordes, en traversant l’espace, pourraient laisser des traces distinctives qui se manifestent dans la structure actuelle de l’univers.

Source : UCLan