Une étude, dont les résultats intitulés «Gas filaments of the cosmic web located around active galaxies in a proto-cluster» sont publiés dans la revue Science et disponibles en pdf, a permis d'observer comme jamais l'existence de filaments de matière alimentant la croissance des premières galaxies et des premiers trous noirs supermassifs qu'ils hébergent. Ces observations «et un début de cartographie de ces filaments accréditent des simulations faites en se basant sur l'existence de la matière noire».

Les observations en question découlent de la combinaison «des données fournies par l'instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (Muse) équipant le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO avec des images fournies par la Suprime-Cam du télescope Subaru basé au Mauna Kea sur l'île d'Hawaï». L'objectif était «de débusquer le rayonnement ultraviolet caractéristique, selon la théorie, des filaments de matière baryonique alimentant les galaxies il y a déjà 12 milliards d'années».

Les galaxies observées «avec des quasars et des flambées de nouvelles étoiles (starbursting galaxies en anglais ou 'galaxie à sursaut de formation d'étoiles' en français) avaient d'abord été identifiées dans une région de la voûte céleste dans la constellation du Verseau avec l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) et le W. M. Keck Observatory». Cette région, nommée SSA22 (*), «est célèbre en raison du proto-amas de galaxies qui s'y observe et c'est l'intense rayonnement ultraviolet produit par ce proto-amas qui a permis de révéler comme jamais auparavant la présence des filaments de baryons froids l'entourant».

L'hypothèse du «modèle cosmologique standard» est que ces filaments se sont «formés par effondrement gravitationnel autour des filaments de matière noire qui ont été les premiers à faire de même, rendant possible l'apparition précoce des galaxies et des amas de galaxies qui n'auraient pu apparaître aussi tôt dans l'histoire du cosmos observable sans la matière noire».

La combinaison des nouvelles données «suggère très fortement que la chute de gaz le long des filaments sous l'effet de la gravité déclenche la formation des galaxies à sursaut d'étoiles et des trous noirs supermassifs, en donnant à l'univers la structure que nous voyons aujourd'hui».

Alors que «de précédentes observations avaient montré qu'il y avait des émissions provenant de globules de gaz s'étendant au-delà des galaxies», l'étude ici présentée a pu mettre clairement en évidence «que ces filaments sont extrêmement longs, allant même au-delà des limites du champ d'observation». Cela renforce «l'idée que ces filaments alimentent l'intense activité» observée «dans les galaxies à l'intérieur des filaments».

Il est «très excitant de voir clairement pour la première fois» ces «filaments multiples et étendus dans l'univers primitif», car tout se passe «comme le prédisent les simulations numériques, avec des galaxies à flambées d'étoiles et des quasars précisément à l'intersection des filaments, ces filaments longs de plusieurs millions d'années-lumière qui sont révélés par la fluorescence des atomes les composant selon des raies Lyman α sous l'effet du rayonnement UV intense produit par les galaxies et les trous noirs supermassifs il y a 12 milliards d'années».

Lien externe complémentaire (source Simbad)

(*) SSA22