Les astronomes ont détecté d’énormes ondes de choc qui secouent le réseau cosmique reliant toutes les galaxies de l’univers. Cette étude offre des indices vitaux sur la manière dont la plus grande structure de l’univers a été façonnée.
La découverte a été réalisée en cousant et en empilant des milliers d’images de radiotélescopes. Les scans ont révélé la lueur douce de la radio, produite par les ondes de choc de la matière en collision dans les structures les plus grandes de notre univers.
La réseau cosmique
Le réseau cosmique est un immense réseau de super autoroutes célestes, pavées de gaz d’hydrogène et de matière noire, qui s’entrecroisent. Les galaxies ont tendance à se former là où plusieurs fils du réseau se croisent. Une nouvelle étude (ref.), publiée le 15 février dans la revue Science, fournit des indices vitaux sur la nature des mystérieux champs magnétiques qui s’étendent à côté de ces croisements.
“Les champs magnétiques imprègnent l’univers, des planètes aux étoiles en passant par les grands espaces entre les galaxies”, a déclaré l’astronome et auteure principale Tessa Vernstrom dans une déclaration. “Cependant, de nombreux aspects du magnétisme cosmique ne sont pas encore pleinement compris, en particulier aux échelles du réseau cosmique”. Se formant après le Big Bang, ces croisements se sont formés en amas de matière à partir de la bouillie turbulente de particules et d’antiparticules du jeune univers. L’expansion rapide qui a suivi a poussé les filaments vers l’extérieur pour former une structure interconnectée qui entoure d’innombrables vides.
La matière du réseau cosmique n’est pas gelée et peut parfois entrer en collision violemment. Lorsque cela se produit, la matière se fusionne et d’énormes ondes de choc poussent les particules chargées qui rebondissent à travers les champs magnétiques du réseau, émettant une lueur faible. Ces ondes de choc avaient déjà été observées autour des grands amas de galaxies de l’univers. Mais jusqu’à présent, elles n’avaient jamais été observées autour du réseau lui-même.
Les ondes de choc et les émissions radio
“Les ondes de choc émettent des émissions radio qui font briller la réseau cosmique dans le spectre radio. Mais cela n’a jamais été détecté de manière définitive en raison de la faiblesse des signaux”, a déclaré Vernstrom. Pour détecter ces signaux faibles, les chercheurs ont utilisé les données de l’Global Magneto-Ionic Medium Survey, de l’Owens Valley Long Wavelength Array et du Murchison Widefield Array. Les trois bases de données ont été utilisées pour empiler 612 025 paires d’amas de galaxies. Ceux-ci sont regroupées lorsqu’elles étaient suffisamment proches pour être directement reliées par les entrelacements de la toile cosmique. L’empilement a contribué à augmenter et à rendre visibles les faibles émissions radio des ondes de choc.
En mettant en évidence uniquement les ondes radio polarisées, les chercheurs ont ensuite repéré le signal qu’ils cherchaient. “Comme très peu de sources émettent de la lumière radio polarisée, notre recherche a été moins sujette à la contamination. Nous avons été en mesure de fournir des preuves évidentes des émissions des ondes de choc dans les plus grandes structures de l’univers. Tout cela aide à confirmer nos modèles pour la croissance de cette structure à grande échelle”, a déclaré Vernstrom.
Maintenant que l’existence des ondes de choc a été confirmée, celles-ci pourraient être utilisées pour sonder la nature des immenses champs magnétiques qui imprègnent la toile, qui jouent un rôle inconnu dans la formation de l’univers.