un filament cosmique dévoile l’Univers d’il y a 12 milliards d’années
L’Univers se livre à nous en dévoilant un de ses mystères : un filament cosmique de 3 millions d’années-lumière vient d’être mis en image pour la toute première fois. Ce filament, qui relie deux galaxies en pleine formation, nous offre un aperçu fascinant d’un Univers tel qu’il était il y a environ 12 milliards d’années – une époque où l’Univers n’avait qu’environ 2 milliards d’années.
Au cœur de la matière noire et du réseau cosmique
La matière noire, bien qu’invisible, joue un rôle majeur dans l’assemblage des structures de l’Univers. (Pour info, elle représente environ 85 % de toute la matière qui existe.) Sous l’effet de la gravité, elle tisse un réseau de filaments où se forment les galaxies les plus lumineuses. Ce réseau guide aussi le flux de gaz indispensable à la formation des étoiles à l’intérieur de ces galaxies.
Observer directement ce gaz intergalactique reste un sacré défi. Les chercheurs l’ont surtout repéré de manière indirecte, en mesurant l’absorption de la lumière émise par des objets très lointains. Même l’hydrogène, qui est l’élément le plus répandu, émet une lueur si faible que nos anciens télescopes avaient du mal à la distinguer.
Cette avancée a été rendue possible grâce aux efforts d’une équipe internationale conduite par des chercheurs de l’Université de Milano-Bicocca, en collaboration avec le Max Planck Institute for Astrophysics. Ils se sont servis du MUSE (Explorateur Spectroscopique Multi-Unités), installé sur le Très Grand Télescope de l’Observatoire Européen Austral au Chili. Leur travail a permis d’obtenir une image en haute définition jamais vue auparavant d’un filament reliant deux galaxies, chacune hébergeant un trou noir supermassif actif. La lumière du filament a mis près de 12 milliards d’années à voyager avant d’arriver jusqu’à nos télescopes.
Des simulations et leurs retombées théoriques
Pour décrypter cette découverte, les chercheurs ont réalisé des simulations au MPA, afin de prédire la quantité de lumière attendue selon le modèle d’Univers actuel. Elles montrent une très bonne correspondance entre les prévisions et les images haute définition du réseau cosmique captées par MUSE.
Cette trouvaille ouvre la porte à une exploration en profondeur des filaments cosmiques, en permettant de mesurer avec précision leurs caractéristiques physiques. Elle nous aide aussi à mieux comprendre le milieu gazeux entourant les galaxies, tout en offrant de nouvelles pistes pour savoir comment ces dernières se réapprovisionnent en gaz.
Cette étude, publiée dans Nature Astronomy sous le titre « Imagerie haute définition d’une connexion filamenteuse entre une paire de quasars proches à z = 3 », montre à quel point le réseau cosmique influe sur notre vision de l’Univers. (Comme le souligne d’ailleurs un chercheur : « Nous sommes ravis par cette observation directe et haute définition d’un filament cosmique. ») source MPG. Il reste néanmoins beaucoup à explorer : « Eins ist keins (une seule ne compte pas) », rappelle-t-il en citant un proverbe bavarois.
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