Une étude, dont les résultats intitulés «Ionised gas structure of 100 kpc in an over-dense region of the galaxy group COSMOS-Gr30 at z~0.7» sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics et sont disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de découvrir, grâce à l'instrument MUSE du VLT de l'ESO installé au Chili, un nuage de gaz ionisé géant qui mesure plus de 300 000 années lumière, soit trois fois le diamètre de la Voie Lactée, et enveloppe dix galaxies situées dans une région particulièrement dense d'un groupe de galaxies appelé COSMOS-Gr30, distant de 6.5 milliards d'années lumière de la Terre.

La puissance de MUSE indique que «cette grande quantité de gaz n'est pas primordiale». En effet, si de grands nuages de gaz «ont déjà été observés par le passé», ils «étaient généralement plus petits, moins brillants, et souvent associés à des galaxies très massives hébergeant un trou noir géant dont l'intense rayonnement pouvait expliquer leur chauffage».

Ce nuage de gaz qui devient ainsi «la plus grosse structure de ce type connue à ce jour» est la preuve de l'existence «de tous nouveaux processus, certainement reliés à l'environnement très dense dans lequel se situe cette structure»: plus précisément, «ce nuage de gaz pourrait être le témoignage des processus violents invoqués généralement pour expliquer l'arrêt brutal de la formation d'étoiles dans les galaxies habitant les structures les plus denses de l'Univers».

Ce nuage hors-norme a été découvert et étudié en détail grâce à l'incroyable sensibilité de l'instrument MUSE, développé pour Very Large Telescope (VLT), qui couvre les longueurs d'onde visibles: c'est « un outil puissant et unique pour mettre en lumière des objets célestes qui restaient jusque-là dans l'ombre», car il «combine à la fois les possibilités d'un instrument imageur et la capacité d'un spectrographe».

L'observation effectuée par MUSE fait apparaître que cette grande quantité de gaz «a été vraisemblablement extirpée des galaxies, soit au cours de violentes interactions pouvant aller jusqu'à la fusion des galaxies, soit par des super-vents dus à l'activité de trous noirs géants ou à l'effet cumulé des supernovae».

Pour expliquer «comment ce nuage pouvait être chauffé aussi loin des galaxies», l'étude cite plusieurs processus: la majeure partie semble être ionisée par «le rayonnement intense émis par des étoiles nouvellement formées dans les galaxies, et par les chocs entre les nuages de gaz éjectés de ces mêmes galaxies» et, «dans une région plus localisée de ce nuage, un trou noir géant en phase active serait à l'origine du chauffage du gaz».

En fin de compte, cette découverte montre «que la rencontre de plusieurs galaxies à l'intersection des filaments de la toile cosmique peut engendrer une série de processus qui éjecte une quantité énorme de gaz en dehors des galaxies et qu'il existe des mécanismes capables d'ioniser ce gaz à très grande distance des galaxies».

Il se peut «que ce phénomène soit le prélude à la formation de galaxies très massives, sans gaz ni formation d'étoiles, au centre de grandes structures telles que les amas de galaxies et que ce genre de phénomène soit en partie responsable de l'arrêt de la formation d'étoiles dans ces structures» ou alors il est possible «que le gaz reforme un disque, ce qui pourrait expliquer l'existence de galaxies passives possédant un disque épais d'étoiles plutôt vieilles et un disque plus jeune, tel qu'observé dans la Voie Lactée».