Une avancée majeure en astronomie a été réalisée avec la mise en lumière et la première image directe d'un filament cosmique s'étendant sur environ 3 millions d'années-lumière. Ce filament relie deux galaxies en pleine formation, chacune abritant des trous noirs supermassifs. Cette prouesse a été rendue possible grâce aux observations minutieuses réalisées dans le cadre du projet MUSE Ultra Deep Field (MUDF), en utilisant l'instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) installé sur le Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral, situé au Chili.

Le rôle crucial de la matière noire

La matière noire, qui constitue environ 85 % de la matière dans l'Univers, joue un rôle fondamental dans la formation des structures cosmiques. Elle forme un maillage complexe de filaments par l'interaction gravitationnelle, ce qui facilite le flux de gaz essentiel à la formation des étoiles. Les galaxies les plus lumineuses émergent ainsi aux intersections de ces filaments, comme l'avaient déjà théorisé des scientifiques sur la matière noire froide. Bien que ce réseau soit invisible, il agit comme le squelette sur lequel se développent les structures célestes que nous observons.

Un défi d'observation colossal

Observer directement le gaz intergalactique représente un défi monumental pour les astronomes. Traditionnellement, ce gaz n'était détecté qu'indirectement, par sa capacité à absorber la lumière provenant d'objets lumineux et distants. L'hydrogène, l'élément le plus abondant de l'univers, émet une lumière si faible que les télescopes anciens avaient du mal à la capter. Cependant, une équipe internationale menée par des chercheurs de l'Université de Milano-Bicocca a pu obtenir une image en haute définition d'un filament cosmique, un exploit sans précédent. Cette avancée a permis d'analyser avec précision la luminosité le long de ce filament.

L'impact de cette découverte

Cette observation révolutionne notre compréhension des propriétés du gaz intergalactique et ouvre de nouvelles perspectives pour étudier la formation et l'évolution des galaxies massives. De plus, elle offre un nouvel outil pour tracer la répartition à grande échelle de la matière noire dans l'Univers, et pourrait fournir des indices sur comment les galaxies captent le gaz nécessaire à leur croissance.

Les résultats obtenus s'alignent parfaitement avec les simulations de superordinateurs, corroborant ainsi les modèles actuels basés sur la matière noire froide. En outre, cette découverte ouvre de nouvelles voies pour explorer comment les galaxies se nourrissent en gaz pour croître.

Fabrizio Arrigoni Battaia, chercheur au Max Planck Institute for Astrophysics et très impliqué dans l'étude, exprime son enthousiasme : « Eine ist keine » – « une ne compte pas » – soulignant l'importance de découvrir d'autres filaments pour enrichir notre compréhension. Le document, intitulé « High-definition imaging of a filamentary connection between a close quasar pair at z = 3 », a été publié dans Nature Astronomy, dévoilant les travaux d'une équipe élargie, incluant Davide Tornotti et Michele Fumagalli.

Une porte ouverte sur l'inconnu

Cette étape charnière dans l'astronomie nous pousse à réfléchir à ce que nous savons et à ce que nous avons encore à découvrir dans les profondeurs de l'Univers. Si ces autoroutes cachées de l’espace continuent d’être explorées, qui sait quelles autres révélations incroyables nous attendent dans le cosmos?