Un collier de perles sur un filament cosmique
Les filaments sont des structures minces et filiformes de matière noire, de gaz et de galaxies, formant un réseau complexe connu sous le nom de toile cosmique. Les modèles théoriques prédisent qu’ils attirent et canalisent le gaz froid pour alimenter la formation d’étoiles dans les galaxies. Une équipe internationale comprenant deux chercheurs de l’Observatoire astronomique de Strasbourg a découvert pour la première fois une douzaine de nuages d’hydrogène massifs le long d’un filament inhabituel. Ce dernier comprend ainsi une chaîne exceptionnellement étroite et rectiligne de huit galaxies.
Les filaments filiformes sont les plus grandes structures connues du cosmos. Ils sont principalement constitués de gaz diffus de faible densité et ne sont que très peu habités par des galaxies. Dans les simulations, ils apparaissent comme des autoroutes cosmiques entre les nœuds des amas de galaxies : le gaz peut s’y écouler et les galaxies s’y déplacer.
Une équipe dirigée par Maryam Arabsalmani, titulaire d’une bourse Vera Rubin au sein du réseau Origins, a découvert un filament composé de huit galaxies. Avec une longueur d’environ 16 millions d’années-lumière et un diamètre de quelques centaines de milliers d’années-lumière, le filament nouvellement découvert est l’un des plus courts et des plus étroits connus à ce jour.
En utilisant le Very Large Array (VLA), une configuration de 28 radiotélescopes au Nouveau-Mexique (États-Unis), les chercheurs ont pu identifier du gaz froid dans un segment du filament. Il s’agit de nuages de gaz sombres et colossaux, avec des milliards de masses solaires. Ce sont des masses de gaz comme celles que l’on trouve dans les grandes galaxies qui forment activement des étoiles
, rapporte Maryam Arabsalmani.
Inhabituels et rares
Des observations optiques complémentaires avec l’instrument MegaCAM du télescope Canada-France-Hawaii (CFH) situé sur le Mauna Kea à Hawaï, auxquelles a contribué Pierre-Alain Duc de l’Observatoire astronomique de Strasbourg, n’ont montré aucun signe de formation d’étoiles dans ces nuages de gaz. Ces derniers sont probablement situés dans des halos de matière noire dans le filament. Cette observation directe semble ainsi confirmer les prédictions des simulations.
Un nombre de nuages d’hydrogène supérieur à la moyenne
Les scientifiques ont également observé dans le filament un nombre de nuages d’hydrogène supérieur à la moyenne. Florent Renaud, de l’Observatoire de Strasbourg, a utilisé son expertise en matière de simulations numériques pour observer que de tels systèmes sont inhabituels et rares, mais qu’ils sont prédits par les modèles théoriques. De nouvelles observations couplées à des simulations numériques permettront de déterminer si et comment les particularités observées sont liées à la géométrie spéciale de ce filament inhabituel.
Retrouvez la publication dans la revue Astrophysical Journal Letters et l'article complet sur le site de l'Observatoire astronomique de Strasbourg
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