🌌 La rotation des galaxies garde une trace des conditions juste aprùs le Big Bang

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La façon dont certaines galaxies tournent aujourd’hui semble encore porter la marque des conditions qui rĂ©gnaient peu aprĂšs le Big Bang. Une Ă©quipe internationale a dĂ©tectĂ© cette empreinte dans l’orientation du gaz de galaxies elliptiques massives proches, avec un signal statistique significatif. Cette mesure apporte un test direct d’une idĂ©e formulĂ©e depuis plusieurs dĂ©cennies sur l’origine de la rotation galactique.

Pour comprendre ce rĂ©sultat, il faut remonter Ă  la naissance des galaxies. Avant leur formation, la matiĂšre n’était pas rĂ©partie uniformĂ©ment dans l’Univers. Les diffĂ©rences de densitĂ© produisaient des forces gravitationnelles inĂ©gales, appelĂ©es forces de marĂ©e. Selon la thĂ©orie du couple de marĂ©e, ces forces ont donnĂ© un mouvement de rotation aux futures galaxies avant mĂȘme qu’elles ne prennent leur forme actuelle.

Les rotations galactiques portent l’empreinte de l’Univers primordial.

Le problĂšme est que des milliards d’annĂ©es d’évolution ont ensuite brouillĂ© ce signal initial. Les galaxies ont fusionnĂ©, attirĂ© du gaz et interagi avec leur environnement. On pouvait donc se demander si leur orientation actuelle conservait encore une information mesurable sur ces conditions trĂšs anciennes.

Les auteurs ont comparĂ© des observations de galaxies proches avec une reconstruction de la distribution initiale de matiĂšre dans cette mĂȘme rĂ©gion de l’Univers. Cette reconstruction, issue du projet ELUCID, permet d’estimer le champ gravitationnel primordial ayant agi sur les structures qui allaient devenir les galaxies observĂ©es aujourd’hui.

Le signal le plus net apparaĂźt dans le gaz de galaxies elliptiques centrales et massives. Leur axe de rotation prĂ©sente une corrĂ©lation directionnelle avec celui prĂ©dit Ă  partir du champ primordial avec une signification d’environ 7 sigma, ce qui signifie que la probabilitĂ© d’obtenir un tel accord par une fluctuation statistique alĂ©atoire est extrĂȘmement faible selon le modĂšle utilisĂ©.

Toutes les galaxies ne montrent pas le mĂȘme niveau de corrĂ©lation. L’analyse principale porte notamment sur 781 galaxies elliptiques et 815 galaxies spirales disposant de mesures fiables de la rotation du gaz. Les spirales donnent un signal moins marquĂ©, en partie parce qu’une plus grande fraction appartient Ă  des halos de masse oĂč la reconstruction devient moins prĂ©cise.

Autrement dit, l’information initiale n’a pas totalement disparu malgrĂ© l’évolution cosmique. Cette persistance renforce la thĂ©orie du couple de marĂ©e, qui relie directement la rotation des galaxies aux irrĂ©gularitĂ©s gravitationnelles prĂ©sentes dans l’Univers jeune. Elle transforme aussi l’orientation des galaxies en une nouvelle donnĂ©e exploitable pour tester certains modĂšles cosmologiques.

Les auteurs envisagent notamment d’utiliser ces corrĂ©lations pour contraindre des paramĂštres comme la masse des neutrinos. Cette piste demande encore des Ă©chantillons plus vastes et des reconstructions plus prĂ©cises. Les donnĂ©es et plusieurs codes employĂ©s dans l’étude ont Ă©tĂ© rendus publics, ce qui permet dĂ©sormais de reproduire les mesures et de tester la mĂ©thode sur d’autres relevĂ©s.

MO
moijdikcékool

"Leur axe de rotation prĂ©sente une corrĂ©lation directionnelle avec celui prĂ©dit Ă  partir du champ primordial avec une signification d’environ 7 sigma
Toutes les galaxies ne montrent pas le mĂȘme niveau de corrĂ©lation. L’analyse principale porte notamment sur 781 galaxies elliptiques et 815 galaxies spirales"
un signal à 7sigma avec un échantillon d'un petit millier de galaxies?! Et on sait mesurer correctement la rotation d'une galaxie elliptique?!