Une équipe internationale de chercheurs, menée par Maryam Arabsalmani du cluster ORIGINS à l’université Ludwig-Maximilians de Munich (LMU), a découvert pour la première fois un ensemble de nuages de gaz froids le long d’un filament cosmique. Ce filament forme une « chaîne de perles » spectaculaire dans la toile cosmique et se compose de huit galaxies alignées de manière étroite et rectiligne.
Les filaments cosmiques sont des structures gigantesques constituées de matière noire, de gaz et de galaxies, qui relient les amas galactiques à la manière d’autoroutes cosmiques. D’après les modèles théoriques, ils canalisent le gaz froid pour alimenter la formation d’étoiles dans les galaxies. L’étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters par l’équipe de chercheurs met en évidence des nuages de gaz froids et massifs, comparables en masse à ceux des grandes galaxies, mais sans aucune trace de formation stellaire.
Une découverte fortuite
Le filament cosmique se trouve à un décalage vers le rouge de z = 0.037 et a été découvert par hasard lors de l’analyse des propriétés inhabituelles d’une galaxie spirale présentant une distribution de son gaz en forme de papillon. Des observations réalisées avec le Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique ont permis d’identifier des nuages de gaz froid grâce à la raie de l’hydrogène à 21 cm.
Cependant, des observations optiques profondes obtenues avec l’instrument MegaCAM du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) n’ont révélé aucune preuve de formation stellaire dans ces nuages de gaz. Pour la première fois, ces observations confirment l’existence de nuages de gaz sombre dans les filaments, comme prédit par les simulations numériques cosmologiques.
Dans le cadre de cette étude, Benjamin Schneider, postdoctorant au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) et anciennement au MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, a joué un rôle essentiel dans l’analyse des données du CFHT et la recherche d’éventuelles contreparties optiques de ces nuages de gaz. Son analyse a confirmé l’absence de formation stellaire et a renforcé l’hypothèse que ces nuages sont probablement situés dans des halos de matière noire au sein du filament. « Cette région du ciel a attiré notre attention grâce à la détection d’un sursaut gamma dans une des galaxies du filament, bien que le lien entre cette structure et ce phénomène reste anecdotique », explique Benjamin Schneider.
Une structure rare
Ce filament, long de 16 millions d’années-lumière et large de quelques centaines de milliers d’années-lumière, est l’un des plus courts et des plus étroits jamais observés. Les simulations numériques cosmologiques telles que celles du Millennium TNG montrent que de tels systèmes sont prévus par les modèles théoriques actuels, mais sont très rares. L’équipe réalise des observations complémentaires et continue d’exploiter les simulations numériques afin de comprendre l’origine de ces structures inhabituelles et leur rôle dans l’évolution cosmique.
Plus d’informations:
– Le communiqué de presse: https://www.origins-cluster.de/en/news-events/news/detail/necklace-of-dark-and-bright-pearls-on-a-striking-cosmic-filament
– L’article: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ada779
