Les galaxies de l'Univers ne sont pas dispersées au hasard : les voisines se déplacent dans la même direction, comme un banc de poissons, tandis que les lointaines suivent chacune leur propre chemin. Où se situe la frontière entre « ensemble » et « séparément » restait jusqu'ici flou. Des astronomes ont imaginé une nouvelle mesure : l'échelle à laquelle le mouvement moyen des galaxies le long de la ligne qui les relie cesse d'être cohérent et commence à se contredire.
Cette échelle a été nommée échelle de cohérence des vitesses. On peut la calculer à partir d'une grandeur particulière : la trace du tenseur de corrélation des vitesses, moyennée sur une sphère. Cela semble compliqué, mais l'idée est simple : on prend une sphère autour d'un point, et on observe comment les galaxies à l'intérieur se déplacent par rapport au centre. Pour les petites sphères, elles s'éloignent ou se rapprochent du centre de manière cohérente. Pour les grandes, le mouvement devient désordonné, comme la foule sur une place après un concert.
Le plus intéressant, c'est que cette échelle dépend très peu du temps. Dans un Univers en expansion, elle reste la même en coordonnées comobiles — comme si une règle grandissait avec l'espace. On peut donc l'utiliser comme une « règle standard » pour mesurer les distances cosmiques. Elle est aussi étroitement liée au moment où les densités de matière et de rayonnement se sont égalisées dans l'Univers — un événement clé de son histoire.
Actuellement, la précision des mesures est limitée : les vitesses des galaxies sont moins bien connues que leurs positions. Mais les nouveaux relevés du ciel, déjà en cours ou en préparation, permettront d'affiner cette échelle. Les cosmologistes disposeront alors d'un outil fiable supplémentaire pour vérifier nos conceptions de la structure de l'Univers.
L'échelle de cohérence des vitesses est environ 300 fois plus grande que le diamètre de la Voie lactée.