Découverte d’un vaste filament de ‘matière manquante’ de l’univers reliant quatre amas de galaxies.

Des  astronomes  ont récemment découvert un  énorme fil acteur de gaz chaud  qui relie quatre  cáclusters de galaxies  et semble contenir une partie de la  ‘matière perdue’  de l’univers, révélant ainsi un mystère persistant de plusieurs décennies. Cette découverte a été rendue possible grâce à l’utilisation des télescopes spatiaux de rayons X  XMM-Newton  de l’ESA et  Suzaku  de la JAXA, qui ont permis d’explorer ce fil très peu commun. L’étude a été publiée dans la revue  Astronomy and Astrophysics .

Il a été établi que plus d’un tiers de la  ‘matière normale’  de l’univers local, c’est-à-dire la matière visible constituant les étoiles, les planètes et les galaxies, a disparu. Bien que cette matière ait été théorisée, elle n’a pas encore été observée directement, ce qui est crucial pour le bon fonctionnement de nos modèles cosmologiques. Selon ces modèles, cette matière évasive pourrait exister sous forme de longues chaînes de gaz, ou filaments, reliant les zones les plus denses de l’espace.

LES OBSERVATIONS CORRESPONDENT AU MODÈLE

Cette nouvelle recherche est l’une des premières à réussir à identifier et caractériser avec précision un  unique fil de gaz chaud  qui s’étend entre quatre  cáclusters de galaxies  dans l’univers proche. “Pour la première fois, nos résultats correspondent exactement à ce que nous avons observé dans notre modèle principal du cosmos, un alignement qui n’avait jamais été réalisé auparavant,” déclare le chercheur principal,  Konstantinos Migkas , de l’Observatoire de Leiden. “Il semble que les simulations étaient justes dès le début”.

Avec une température dépassant les  10 millions de degrés , ce fil possède une masse d’environ dix fois celle de la  Voie lactée  et connecte quatre  cáclusters de galaxies  : deux à une extrémité et deux à l’autre. Tous sont partie intégrante du supercúmulo de  Shapley , un ensemble de plus de 8.000 galaxies qui forme l’une des structures les plus massives de l’univers proche.

Ce fil s’étend en diagonale, s’éloignant de nous à travers le supercúmulo sur une distance de  23 millions d’années-lumière , soit environ 230 fois le diamètre de notre galaxie. Konstantinos et ses collègues ont caractérisé ce fil en combinant les observations des rayons X de  XMM-Newton  et de  Suzaku , tout en analysant minutieusement des données optiques issues d’autres sources.

Les deux télescopes à rayons X se sont révélés être la combinaison idéale pour cette recherche.  Suzaku  a permis de cartographier la faible lumière de rayons X du fil sur une vaste région de l’espace, alors que  XMM-Newton  a localisé avec précision les sources de contamination rayons X – en particulier, les trous noirs supermassifs – présents dans son champ d’observation. “Grâce à  XMM-Newton , nous avons pu identifier et éliminer ces contaminants cosmiques, nous garantissant que nous observions bien le gaz du fil, rien de plus,” explique le co-auteur  Florian Pacaud  de l’Université de Bonn (Allemagne).

CONNECTÉES À DES DISTANCES COLOSSES

En plus de révéler ce vaste et inédit filament de matière sillonnant le cosmos, cette découverte met en lumière la façon dont certaines des structures les plus denses et extrêmes de l’univers, à savoir les  cáclusters de galaxies , sont connectées à des distances colossales. De plus, cela éclaire la nature même de la  ‘toile cosmique’ , cette vaste et invisible toile de filaments qui forme le squelette de tout ce que nous observons autour de nous.

“Cette recherche est un excellent exemple de collaboration entre télescopes et établit une nouvelle référence pour détecter la lumière des filaments ténus de la toile cosmique,” ajoute  Norbert Schartel , scientifique du projet  XMM-Newton  à l’ESA. Plus fondamentalement, elle renforce notre modèle standard du cosmos et valide des décennies de simulations. La matière ‘perdue’ pourrait réellement être cachée dans des fils difficilement visibles tissant à travers l’univers.

F1-ES