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Une toile cosmique de longueur infinie découverte par les astronomes
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Vidéo: Une toile cosmique de longueur infinie découverte par les astronomes

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Anonim

Les observations de l'un des plus grands amas de galaxies de la constellation du Verseau ont aidé les astronomes à obtenir les premières photographies détaillées des brins de la « toile cosmique » qui relie tous les amas de matière de l'univers. Les images ont été publiées par la revue scientifique Science.

Dans le passé, nous avons déjà pu voir la lueur produite par ces bulles de gaz situées à l'extérieur des galaxies. L'astrophysicien Hideki Umehata du Centre de recherche RIKEN à Saitama, au Japon.

Les cosmologistes suggèrent que la structure de l'univers est similaire à une toile tridimensionnelle sans fin, dont les fils sont presque entièrement composés de grands amas de matière noire. Aux points d'intersection de ces filaments, il y a des morceaux denses de matière visible, y compris des galaxies individuelles et des groupes de "mégapoles stellaires".

Les astronomes étudient les propriétés et la nature de cette toile en observant les galaxies lointaines et les fluctuations de luminosité du rayonnement dit relique, qui est une sorte d'« écho » du Big Bang. Il préservait les informations sur la façon dont la matière noire était distribuée dans tout l'Univers et la rendait extrêmement hétérogène en composition et en densité.

Par eux-mêmes, les brins de la "toile cosmique", comme l'ont noté Umehata et ses collègues, les astronomes n'ont pas encore vu directement. Tout d'abord, cela est entravé par le fait que la lumière brillante des galaxies et de leurs amas éclipse la lueur extrêmement faible de ses filaments dans le domaine infrarouge. Ce n'est que dans certains cas chanceux, lorsque le "germe" de la galaxie est apparu à l'intérieur d'eux, que les astronomes ont pu voir une partie de ce gaz.

Ces progrès modestes ont rendu difficile pour les cosmologistes de comprendre si l'un des plus gros problèmes de la science moderne existe - pourquoi l'univers contient soi-disant la moitié de la matière que prédit la théorie. Les filaments, fils de la « toile cosmique », peuvent abriter cette matière « manquante », qui expliquerait les écarts et sauverait la théorie de la révision.

Les mystères de l'espace "forêt"

Umehata et ses collègues ont fait un grand pas pour répondre à cette question. Ils ont observé la lueur que produisent les atomes d'hydrogène vivant à l'intérieur de la "toile cosmique" lorsqu'ils interagissent avec la soi-disant forêt de Lyman, le rayonnement ultraviolet de fond de l'univers.

En règle générale, sa luminosité est relativement faible, mais les galaxies les plus grandes et les plus brillantes qui existaient dans les premières époques de la vie de l'univers, ont produit beaucoup de telles particules de lumière. En conséquence, si les fils de la "toile" sont situés à proximité de telles galaxies, ils brilleront suffisamment dans cette partie du spectre associée à la "forêt" de Lyman.

Guidés par cette idée, des astronomes japonais et européens ont observé l'amas de galaxies émergent SSA22, dont la lumière voyage jusqu'à la Terre pendant environ 12 milliards d'années. Grâce à une si grande distance, nous le voyons dans l'état dans lequel il existait dans les 2 premiers milliards d'années de la vie de l'Univers.

Pour rechercher des traces des filaments de la « toile cosmique », les scientifiques ont utilisé le télescope européen VLT, l'un des plus grands observatoires optiques au sol, ainsi que le spectroscope MUSE, qui peut très efficacement « supprimer » la lueur des galaxies elles-mêmes et d'autres habitants de l'espace de l'image.

En comparant les images du VLT avec des photographies du même amas de galaxies, qui a reçu d'autres observatoires, les scientifiques ont pu voir pour la première fois les filaments à part entière de la "toile cosmique". Ils relient de nombreuses galaxies anciennes qui se forment et s'étendent sur plusieurs millions d'années-lumière.

En général, leurs photographies ont confirmé les idées actuelles sur le fonctionnement de l'Univers - les galaxies étaient en effet situées aux points d'intersection des fils de la "toile", ce qui correspond parfaitement aux prédictions de la cosmologie moderne. Les scientifiques espèrent que d'autres observations de SSA22 les aideront à calculer la masse de gaz dans ces filaments et à commencer une recherche sérieuse de la matière "manquante" de l'univers.

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