Imaginați-vă un filament luminos cu o lungime uimitoare de trei milioane de ani lumină, care conectează două galaxii în mijlocul formării într-un moment în care Universul era încă tânăr, având doar două miliarde de ani. Acesta nu este un concept științifico-fantastic, ci o descoperire recentă făcută de astronomi folosind instrumente de ultimă generație. Fotografiat pentru prima dată, acest filament constituie un element al rețelei cosmice, schela gigantică pe care se sprijină întreaga structură a Universului vizibil. Ea a fost prezentată într-un articol publicat în Nature Astronomy.
Rețeaua cosmică este o plasă de filamente formate din gaz și materie întunecată care conectează galaxiile și grupurile de galaxii din tot Universul. Formează astfel o structură asemănătoare unei pânze de păianjen la scară cosmică, unde filamentele transportă materia primă necesară pentru formarea stelelor și creșterea galaxiilor. Cu alte cuvinte, rețeaua cosmică este scheletul Universului, cadrul invizibil în jurul căruia se formează și evoluează galaxiile. Această rețea extinsă este crucială pentru înțelegerea evoluției cosmosului. Gazul care se deplasează de-a lungul acestor filamente acționează ca o autostradă cosmică care furnizează galaxiilor hidrogen și alte elemente esențiale pentru formarea stelelor. Studiind rețeaua cosmică, oamenii de știință pot urmări calea materiei prin Univers și pot înțelege cum s-au format și au evoluat galaxiile de-a lungul miliardelor de ani.
Observarea rețelei cosmice este o reușită tehnologică. Dificultatea constă în însăși natura componentelor sale. Rețeaua este făcută în mare parte din materie întunecată, o formă de materie invizibilă care nu interacționează cu lumina. Această materie întunecată reprezintă aproximativ 27% din masa și energia Universului, dar rămâne evazivă pentru instrumentele tradiționale de observare. Chiar și gazul vizibil, în principal hidrogenul, are o strălucire extrem de slabă, greu de detectat. Atunci când acest gaz este detectat, este adesea indirect, prin lumina pe care o absoarbe din sursele de lumină situate în fundal, cum ar fi quasarii sau galaxiile îndepărtate. Pentru a depăși aceste obstacole, cercetătorii au folosit Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), un instrument de ultimă generație instalat pe Very Large Telescope (VLT) al Observatorului European de Sud din Chile. MUSE este capabil să capteze spectre de lumină extrem de slabe, ceea ce îi permite să observe detalii invizibile pentru alte instrumente. Cu acest echipament, oamenii de știință au reușit să fotografieze pentru prima dată un filament al rețelei cosmice.
Lumina captată de astronomi a călătorit timp de douăsprezece miliarde de ani înainte de a ajunge pe Pământ. Aceasta înseamnă că oamenii de știință observă universul așa cum era într-o perioadă în care avea doar două miliarde de ani. Această descoperire este cu atât mai impresionantă cu cât a necesitat sute de ore de observație. Aceasta este una dintre cele mai ambițioase campanii realizate vreodată cu MUSE, axată pe o anumită regiune a cerului. Răbdarea și precizia oamenilor de știință au fost răsplătite cu această imagine unică.
Dincolo de aspectul vizual spectaculos, această descoperire are implicații profunde pentru cosmologie. Cercetătorii au comparat datele observate cu simulările efectuate de supercalculatoarele de la Institutul Max Planck pentru Astrofizică. Aceste simulări bazate pe modelul standard al cosmologiei prezic distribuția materiei în cosmos. Corespondența dintre observații și simulări este izbitoare. Potrivit lui Davide Tornotti, liderul echipei de cercetare, „Comparând noua imagine de înaltă definiție a rețelei cosmice, vedem un acord substanțial între teoria actuală și observații. „Acest lucru întărește valabilitatea modelelor cosmologice actuale și confirmă înțelegerea noastră a structurii Universului.
În ciuda acestui progres, cercetătorii rămân precauți. După cum subliniază Fabrizio Arrigoni Battaia, membru al echipei: „O singură descoperire nu este suficientă pentru a înțelege întreaga rețea cosmică. Trebuie să găsim alte filamente pentru a obține o imagine completă a modului în care gazul este distribuit și circulă în Univers.” Scopul pe termen lung este de a mapa întreaga rețea cosmică, o întreprindere care va oferi apoi o mai bună înțelegere a formării și evoluției galaxiilor. Observațiile viitoare, combinate cu simulări din ce în ce mai precise, ar putea dezvălui detalii încă necunoscute despre structura Universului.
