Toutes les grandes galaxies s’éloignent de la Voie lactée, sauf une – et nous savons enfin pourquoi

La structure de l’univers local est étonnamment plate, selon de nouvelles recherches, et cette bizarrerie cosmique pourrait empêcher notre Voie lactée d’entrer en collision avec d’innombrables autres galaxies massives proches, sauf une.

Pendant des décennies, les astronomes ont fait l’observation curieuse selon laquelle notre plus proche voisine galactique, Andromède, se dirige à toute vitesse vers une collision possible avec notre galaxie, tandis que d’autres galaxies proches s’éloignent de nous. Aujourd’hui, une nouvelle étude pourrait enfin révéler pourquoi : une vaste couche plate de matière noire attire ces galaxies dans l’espace lointain.

« Les mouvements observés des galaxies proches et les masses conjointes de la Voie lactée et de la galaxie d’Andromède ne peuvent être correctement expliqués qu’avec cette distribution de masse ‘plate' », ont déclaré les chercheurs dans un rapport. déclaration.

Les simulations futures pourraient expliquer davantage comment la gravité sculpte notre environnement et pourquoi l’univers local ressemble à tel qu’il est.

Suivre le courant

Le mouvement des galaxies à travers le tissu en expansion de l’espace-temps est connu sous le nom de Flux de Hubble. C’est mathématiquement décrit par la loi de Hubble, du nom de l’astronome Edwin Hubblequi a découvert l’expansion de l’univers dans les années 1920. Sa loi éponyme contraint un phénomène d’observation : les galaxies s’éloignent de la Terre à des vitesses proportionnelles à leur distance. Plus une galaxie est éloignée de notre point d’observation, plus elle semble reculer rapidement.

Alors pourquoi Andromède est-elle située À 2,5 millions d’années-lumièrese précipitant vers nous à 68 miles par seconde (110 kilomètres par seconde), alors que la plupart des autres grandes galaxies proches suivent le flux ? Curieusement, ces galaxies en retrait semblent résister à l’immense attraction gravitationnelle de notre groupe local, qui comprend la Voie Lactée, Andromède, la Galaxie triangulaire et des dizaines de galaxies plus petites liées gravitationnellement.

Cette énigme universelle dure depuis plus d’un demi-siècle. En 1959, les astronomes Franz Kahn et Lodewijk Woltjer ont découvert des traces de matière noire autour d’Andromède et de la Voie lactée. Ils ont calculé que pour inverser l’expansion initiale provoquée par le Big Bang, ces deux galaxies auraient besoin d’une masse combinée bien plus grande. que toutes leurs étoiles réunies.

Il s’avère qu’une partie importante du masse de la Voie Lactée et Andromède est contenue dans des halos de matière noire qui entourent chaque galaxie et facilitent le rapprochement rapide des galaxies les unes vers les autres.

Cependant, cette attraction ne semble pas affecter les galaxies proches en dehors du groupe local, où « la matière s’éloigne en réalité de la Voie lactée plus rapidement que le flux de Hubble », co-auteur de l’étude. Simon Blancdirecteur émérite de l’Institut Max Planck d’astrophysique en Allemagne, a déclaré dans un déclaration.

« Ainsi, les galaxies plus proches de (environ 8 millions d’années-lumière) s’éloignent de nous plus lentement que ne le prédit la loi de Hubble, alors que les galaxies plus éloignées que (cela) reculent en réalité plus rapidement que prévu », a déclaré White à Live Science par e-mail.

Construire un univers à partir de zéro

Pour découvrir pourquoi, les chercheurs ont construit leur propre univers. Ils ont effectué une multitude de simulations pour explorer les interactions entre la matière noire, notre groupe local et les galaxies en retrait juste à l’extérieur, à une distance d’environ 32 millions d’années-lumière.

Les simulations ont modélisé l’évolution de l’univers local depuis le début de espace-tempsà commencer par les distributions de masse observées dans le fond cosmique de micro-ondesla lumière la plus ancienne du cosmos, émise alors que l’univers n’avait que 380 000 ans. Les chercheurs ont ensuite fait reproduire au modèle certaines caractéristiques saillantes observées dans les galaxies proches, notamment la masse, la position et la vitesse d’Andromède et de la Voie lactée, ainsi que les positions et vitesses de 31 galaxies situées juste à l’extérieur du groupe local.

Cela a révélé que la masse dépassait légèrement le groupe local, comprenant à la fois matière noire et la matière visible, est distribuée dans une vaste feuille plate qui s’étend sur des dizaines de millions d’années-lumière et s’étend au-delà des limites de la simulation.

Étant donné que les galaxies proches sont intégrées dans cette feuille aplatie de matière noire, toute attraction gravitationnelle de notre groupe local est contrecarrée par l’attraction gravitationnelle de la masse la plus éloignée de la feuille, les éloignant de nous.

« Si la masse était répartie approximativement sphériquement autour du groupe local, plutôt que d’être plate, alors les galaxies externes s’éloigneraient de nous plus lentement que ne le prédit la loi de Hubble pour l’expansion cosmique, car elles seraient ralenties par l’attraction gravitationnelle de la Voie lactée et d’Andromède », a déclaré White à Live Science. « Au lieu de cela, la distribution aplatie de la matière environnante tire ces galaxies vers l’extérieur d’une manière qui compense presque exactement l’attraction vers l’intérieur de la (Voie lactée) et (d’Andromède). »

Tout aussi important, les régions situées au-dessus et au-dessous de la feuille sont dépourvues de galaxies. De telles régions clairsemées se produisent dans tout le cosmoset les profonds vides locaux autour de notre groupe local se sont formés dans des zones où la densité initiale de l’univers était un peu inférieure à la moyenne.

« En conséquence, ces régions se sont développées plus rapidement que la moyenne et leur affaire a été ‘repoussée’ vers l’extérieur », a déclaré White par courrier électronique. « De nos jours, ces régions à faible densité remplissent la majeure partie de l’espace et les effets gravitationnels ont concentré la majeure partie de leur matière dans les « murs » qui les séparent. »

Concilier expériences, observations et modèles

La localisation des vides est essentielle. Ces régions clairsemées sont celles où toutes les structures existantes tomberaient du côté du groupe local ; toutes les galaxies qui s’y trouveraient se dirigeraient effectivement vers nous. Nous ne voyons donc aucun autre objet se diriger vers la Voie lactée, comme le fait Andromède, car il n’y a tout simplement pas de galaxies pour le faire.

Dans l’ensemble, en prenant en compte la vaste couche de masse, les simulations ont modélisé avec précision la distribution des galaxies proches et des vides, réconciliant ainsi les résultats expérimentaux avec les observations astronomiques des mouvements galactiques ainsi qu’avec le principal modèle de cosmologie, connu sous le nom de matière noire froide lambda.

« Nous explorons toutes les configurations locales possibles de l’univers primitif qui pourraient finalement conduire au groupe local », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Ewoud Wempecosmologue à l’Université de Groningen aux Pays-Bas, a déclaré dans un déclaration différente. « C’est formidable que nous disposions désormais d’un modèle cohérent avec le modèle cosmologique actuel d’une part et avec la dynamique de notre environnement local d’autre part. »

Il est intéressant de noter que les chercheurs rapportent que des galaxies de haute latitude, plus éloignées dans le cosmos, tombent vers la couche plate de matière à plusieurs centaines de kilomètres par heure. La découverte de structures supplémentaires provenant des directions des vides pourrait étayer davantage les résultats de cette étude.

Sources des articles

Wempe, E., White, SDM, Helmi, A., Lavaux, G. et Jasche, J. (2026). La diffusion massive dans et autour du Groupe Local. Astronomie naturelle. https://doi.org/10.1038/s41550-025-02770-w

Anissa Chauvin

Je m'appelle Anissa, rédactrice passionnée au cœur battant pour Reveil Citoyen Media. Mon parcours, de la plume lycéenne aux salles de rédaction, est guidé par une curiosité insatiable et le désir ardent de révéler les vérités cachées. Chaque article que je rédige est une invitation à réfléchir, à questionner et, surtout, à agir pour un monde meilleur.