Des astronomes ont récemment identifié un fil de gaz incandescent, qui pourrait expliquer une grande partie de la matière non observée de l’Univers. Ce fil, reliant plusieurs amas de galaxies, est dix fois plus massif que la Voie lactée et mesure 23 millions d’années-lumière.
Une partie importante de la matière non observée de l’Univers, qui échappe à l’attention des astronomes depuis des années, pourrait enfin être expliquée. Une équipe de recherche a identifié une structure cosmique où se cache une grande partie de cette matière non observée – différente de la matière noire, invisible car n’interagissant pas avec la lumière.
Cette structure se présente sous la forme d’un imposant fil de gaz incandescent reliant quatre amas de galaxies, membres du Superamas de Shapley, une vaste assemblée de plus de 8 000 galaxies, l’une des formations les plus massives de notre voisinage cosmique. Ce fil s’étend sur 23 millions d’années-lumière (230 fois la longueur de la Voie lactée) et atteint des températures dépassant les 10 millions de degrés. Fait remarquable, sa masse est dix fois supérieure à celle de la Voie lactée, contenant une grande partie de la matière non observée de l’univers local.
Les caractéristiques de ce fil découvert dans l’amas de Stapley ont été présentées dans une récente publication de la revue Astronomy & Astrophysics.
Localisation de la matière non observée
Une large portion de la matière non constatée dans l’univers, composée d’électrons, protons et neutrons, appelée barions, semblerait se retrouver dans d’immenses filaments de gaz reliant les plus grandes structures cosmiques. Bien que ces filaments aient été aperçus auparavant, leur faible émission de rayons X a compliqué leur observation comparée à d’autres sources telles que les galaxies et quasars alimentés par des trous noirs.
Un consortium international d’astronomes, dirigé par Konstantinos Migkas de l’Observatoire de Leida aux Pays-Bas, a réussi pour la première fois à déterminer les caractéristiques d’un de ces filaments en combinant les observations en rayons X du télescope spatial XMM-Newton de l’ESA avec celles de Suzaku X-ray de l’Agence d’exploration aérospatiale du Japon (JAXA). Tandis que Suzaku X-ray a cartographié les rayons X sur une vaste région, XMM-Newton a zoomé sur les rayons X émis par les trous noirs supermassifs présents dans le fil.
“Grâce à XMM-Newton, nous avons pu identifier et filtrer ces contaminants cosmiques, assurant ainsi que nous observions le gaz dans le fil uniquement, a déclaré l’astronome Florian Pacaud de l’Université de Bonn, en Allemagne. Notre approche a véritablement porté ses fruits et révèle que le fil correspond parfaitement aux attentes basées sur nos meilleures simulations.”
Existence de la matière non observée
Au-delà de l’identification de cette vaste matiere non observée dans l’univers local, la découverte du fil dans le Superamas de Shapley souligne que les structures les plus denses et extrêmes du cosmos, les amas de galaxies, sont reliées par d’immenses distances.
Cette découverte éclaire aussi la nature de la “réseau cosmique”, un système de filaments invisibles soutenant la structure de l’ensemble de ce que nous percevons. “Cette recherche est un excellent exemple de collaboration entre télescopes et constitue une nouvelle référence sur comment détecter la lumière issue des filaments faibles du réseau cosmique, a ajouté Norbert Schartel, scientifique du projet XMM-Newton de l’ESA. Fondamentalement, cela renforce notre modèle standard du cosmos et valide des décennies de simulations : il semble que la matière non observée pourrait réellement résider dans des filaments entrelacés au sein de l’Univers.”