Une image d'environ deux milliards d'années après le Big Bang dans la constellation de Fornax (Four). Chaque point de lumière est une galaxie entière. La soie bleue de la toile cosmique a été découverte avec MUSE. Le gaz s'étend sur une distance de 15 millions d'années-lumière. C'est à peu près l'équivalent de 150 fois notre Voie Lactée placée dos à dos. Crédit :ESO/NASA/Roland Bacon et al.
Une équipe internationale d'astronomes, dont plusieurs des Pays-Bas, a cartographié un morceau de la toile cosmique sans utiliser pour la première fois des quasars brillants. Leurs conclusions seront publiées prochainement dans la revue Astronomie &Astrophysique .
Les astronomes ont longtemps supposé que les milliards de galaxies de notre univers étaient reliées par un immense réseau cosmique de flux de gaz. La toile elle-même est difficile à voir car elle ne génère presque pas de lumière. Jusqu'à maintenant, seuls les nœuds de la toile cosmique avaient été cartographiés à l'aide de quasars. Ce sont des trous noirs supermassifs au centre des galaxies dont les environs émettent d'énormes quantités de lumière. La lumière est alors diffusée par la toile cosmique, rendre visible la toile autour des quasars. Malheureusement, les quasars sont rares. De plus, ils ne sont situés qu'aux nœuds de la toile cosmique. Par conséquent, ils offrent une vue limitée.
Pour la première fois, les chercheurs ont réussi à voir un petit morceau de la toile cosmique sans utiliser de quasars. Une équipe dirigée par Roland Bacon (CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, France) a concentré le Very Large Telescope sur une partie de l'emblématique Hubble Ultra Deep Field pendant 140 heures (sur six nuits entre août 2018 et janvier 2019).
Utilisation de l'explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE), les chercheurs ont pu capturer la lumière des groupes d'étoiles et de galaxies qui était diffusée par les filaments de gaz de la toile cosmique. C'est la lumière d'environ 2 milliards d'années après le Big Bang.
Les observations ont montré que potentiellement plus de la moitié de la lumière diffusée ne provient pas de grandes sources rayonnantes lumineuses, mais d'une mer de galaxies jusqu'alors inconnues de très faible luminosité qui sont bien trop faibles pour être observées individuellement.
Les résultats renforcent l'hypothèse selon laquelle le jeune univers se composait d'un grand nombre de, petits groupes d'étoiles fraîchement formées. Co-auteur Joop Schaye (Leiden Observatory, Université de Leyde, Pays-Bas) :« Nous pensons que la lumière que nous voyons provient principalement de jeunes galaxies, chacune contenant des millions de fois moins d'étoiles que notre propre Voie lactée. De telles galaxies minuscules étaient probablement responsables de la fin des « âges sombres » cosmiques, " alors que moins d'un milliard d'années après le Big Bang, l'univers a été illuminé et chauffé par les premières générations d'étoiles."
Co-auteur Michael Maseda (Leiden Observatory, Université de Leiden) ajoute, "Les observations de MUSE ne nous donnent donc pas seulement une image de la toile cosmique, mais fournissent également de nouvelles preuves de l'existence des galaxies extrêmement petites qui jouent un rôle si crucial dans les modèles de l'univers primitif."
À l'avenir, les astronomes aimeraient cartographier de plus grandes parties de la toile cosmique. C'est pourquoi ils travaillent à améliorer l'instrument MUSE afin qu'il offre un champ de vision deux à quatre fois plus grand.
