Pourquoi les galaxies spirales sont absentes du plan supergalactique

Pendant des années, cela a été considéré comme l’un des grands mystères de la cosmologie : dans une certaine région du ciel, appelée plan supergalactique, il n’y a presque que des galaxies elliptiques. Les galaxies spirales, en revanche, y sont remarquablement rares. Il y a déjà eu de nombreuses discussions parmi les experts sur les raisons de cette situation – certains chercheurs ont même spéculé sur une nouvelle physique allant au-delà des modèles cosmologiques précédents. Mais grâce à de nouvelles simulations, une équipe de recherche a désormais trouvé une explication étonnamment simple au problème. Comme l’expliquent les chercheurs dans la revue « Nature Astronomy », cela est simplement dû à des conditions physiques différentes à l’intérieur et à l’extérieur du plan supergalactique.

Les astronomes appellent le plan supergalactique la zone située à une distance d’environ deux milliards d’années-lumière, dans laquelle se trouvent de nombreux grands amas de galaxies. Mais toutes les galaxies n’appartiennent pas à de tels amas ; beaucoup gravitent en solitaires cosmiques en dehors de ces amas. Cependant, les deux types de galaxies – les galaxies spirales et les galaxies elliptiques – ne sont pas également répandues partout : contrairement à l’extérieur du plan supergalactique, on y trouve principalement de grandes galaxies elliptiques, mais seulement quelques galaxies spirales. Une explication à cela n’a pas encore été trouvée, malgré de nombreuses simulations avec des supercalculateurs.

Une nouvelle approche de simulation a conduit à la solution

Les analyses précédentes s’appuient sur des simulations de sections du cosmos, dont ont été tirées des conclusions sur d’autres régions de l’univers. Till Sawala de l’Université d’Helsinki et son équipe ont adopté une approche différente. Avec leur simulation SIBELIUS DARK, ils ont affiné les conditions initiales de leurs calculs. De cette façon, l’équipe a réussi à simuler sur ordinateur une structure étonnamment similaire à l’avion supergalactique. De plus : dans la simulation, ils ont précisément rencontré la distribution différente observée des galaxies elliptiques et des galaxies spirales.

SIBELIUS DARK a également fourni une explication au phénomène : comme il y a beaucoup plus de galaxies dans le plan supergalactique – en particulier à l’intérieur des amas de galaxies – qu’à l’extérieur, les galaxies y entrent plus souvent en collision. Elles fusionnent ensuite et forment des galaxies elliptiques plus grandes car la structure des spirales est perdue lors de leur fusion. Dans le même temps, le nombre de galaxies spirales diminue. Les modèles cosmologiques actuels peuvent donc expliquer pleinement les observations – une nouvelle physique n’est pas nécessaire.