Le mouvement de rotation cohérent des galaxies au sein d'un vide cosmique, produisant un effet optique mesurable.La rotation des galaxies désigne le mouvement de rotation cohérent des galaxies, en particulier au sein de structures à grande échelle comme les vides cosmiques. Alors que les étoiles individuelles orbitent autour du centre d'une galaxie, le terme ici met l'accent sur la rotation collective des galaxies elles-mêmes, qui peut produire des effets mesurables sur la lumière qui les traverse ou qui passe à proximité. Cette rotation est une sonde clé pour comprendre la distribution de la matière, y compris la matière noire, et la dynamique de l'univers à grande échelle.
Le concept d'entraînement du référentiel a été prédit par la relativité générale d'Albert Einstein en 1918, et son effet sur la polarisation de la lumière a ensuite été exploré par divers physiciens. L'application spécifique à la rotation des galaxies et aux vides cosmiques est un développement récent, motivé par les progrès de la précision observationnelle.
La rotation d'une galaxie, ou d'un système de galaxies, peut induire une rotation du plan de polarisation de la lumière qui la traverse — un effet connu sous le nom de rotation de Faraday gravitationnelle ou effet d'entraînement du référentiel. Cela se produit parce qu'une masse en rotation entraîne l'espace-temps autour d'elle, tordant subtilement le trajet et la polarisation des photons. Mesurer cette rotation de polarisation nécessite des observations extrêmement précises, utilisant souvent des quasars lointains ou le fond diffus cosmologique comme sources en arrière-plan. L'effet est minuscule, mais avec suffisamment de photons et une analyse statistique minutieuse, il peut révéler le moment cinétique des structures à grande échelle.
Cet effet est utilisé en cosmologie pour cartographier la distribution du moment cinétique dans l'univers et pour tester les théories alternatives de la gravité, comme discuté dans l'article sur la gravité modifiée par rapport à la matière noire.
La rotation d'une galaxie peut agir comme une lentille géante, tordant légèrement la polarisation de la lumière de milliards de galaxies d'arrière-plan, un effet qui ne devient mesurable que maintenant grâce aux grands relevés.
