Une structure cosmique colossale qui devrait être trop grande pour exister
Des astronomes ont découvert une structure cosmique colossale, si grande qu’elle menace de remettre en cause notre conception de l’univers. Le “Grand Anneau” ou Big Ring s’étend sur environ 3 % du rayon de tout l’univers observable, et il pourrait lui-même faire partie d’une structure encore plus grande.
Image d’entête : exemple de très grande structure cosmique, la lueur d’un filament d’hydrogène de la toile cosmique de quelque 15 millions d’années-lumière de long, découvert en 2021, l’image de fond provient du télescope spatial Hubble. (Roland Bacon/ David Mary/ ESO/ NASA)
Ce Big Ring, dont le nom est un véritable euphémisme, est un groupe de galaxies et d’amas de galaxies presque parfaitement circulaire, d’un diamètre d’environ 1,3 milliard d’années-lumière et d’une circonférence d’environ 4 milliards d’années-lumière. S’il était visible à l’œil nu, il aurait la taille de 15 pleines lunes dans un ciel nocturne.
Le Grand Anneau est surligné en bleu, l’Arc géant en rouge. (Université du Central Lancashire/ En arrière-plan : Stellarium)
Il est difficile d’exagérer l’incroyable gigantisme de ce phénomène. Les superamas de galaxies constituent généralement la plus grande structure relativement commune de l’univers, mesurant plus de 100 millions d’années-lumière de large. Ils peuvent se relier en filaments galactique qui s’étendent sur quelques centaines de millions d’années-lumière de long, formant ainsi une partie de la toile cosmique.
Le Grand Anneau est centré près du 0 sur l’axe des abscisses et s’étend approximativement de -650 à +650 (ce qui équivaut à 1,3 milliard d’années-lumière). (Université du Central Lancashire)
S’il s’agissait d’une découverte unique, il serait tentant de considérer le Grand Anneau comme une anomalie ou une erreur. Mais ce n’est pas la seule structure géante « impossible » et ce n’est même pas la plus grande. Il y a deux ans, la même astronome, Alexia Lopez, de l’Université du Lancashire central (Angleterre), a découvert un croissant de 3,3 milliards d’années-lumière appelé “Arc géant” (Giant Arc). En 2015, d’autres scientifiques ont découvert l’anneau géant GRB, d’un diamètre stupéfiant de 5,6 milliards d’années-lumière. Enfin, il y a le Grand Mur d’Hercule-Couronne boréale, un filament de galaxie qui s’étend sur une longueur vertigineuse de 10 milliards d’années-lumière (bien que son statut en tant que structure unique soit sujet à débat).
Plus étrange encore, le Grand Anneau et l’Arc géant ont été découverts dans la même région du ciel, à peu près à la même distance, 9,2 milliards d’années-lumière de la Terre. Selon l’équipe, il est possible que ces deux structures fassent en réalité partie d’une seule et même structure, encore plus grande.
Selon Lopez :
D’après les théories cosmologiques actuelles, nous ne pensions pas que des structures à cette échelle étaient possibles. Nous ne pouvions nous attendre qu’à une seule structure extrêmement grande dans tout l’univers observable. Pourtant, le Grand Anneau et l’Arc géant sont deux structures énormes et sont même des voisins cosmologiques, ce qui est extraordinairement fascinant.
Le principe cosmologique ayant été mis à mal ces dernières années, les scientifiques pourraient être amenés à se pencher sur des modèles plus farfelus. Ce type de structures géantes pourrait être créé par des défauts unidimensionnels appelés « cordes cosmiques« . Elles pourraient aussi être un sous-produit du modèle de cosmologie cyclique conforme (CCC) de Roger Penrose, qui suggère que notre univers n’est qu’un maillon d’une chaîne infinie, où l’effondrement d’un univers crée un Big Bang qui donne naissance à l’univers suivant.
Il ne fait aucun doute que les astronomes continueront à rechercher d’autres structures colossales afin de résoudre ce qui constitue le plus grand mystère…
Ces travaux ont été présentés lors de la 243e réunion de la Société américaine d’astronomie (AAS), le 10 janvier et décrits sur le site de l’Université du Lancashire central : A Big Cosmological Mystery.