Dans une découverte révolutionnaire qui pourrait aider à résoudre l’un des casse-têtes les plus persistants de la cosmologie, des astronomes ont identifié un immense filament de gaz surchauffé reliant quatre amas de galaxies au sein du superamas de Shapley.
Le filament, détecté grâce à une combinaison sophistiquée d’observations en rayons X et de techniques d’analyse par IA, contient du gaz chauffé à plus de 10 millions de degrés Celsius et possède une masse environ 10 fois supérieure à celle de notre galaxie, la Voie lactée. Il s’étend en diagonale à travers le superamas sur 23 millions d’années-lumière (7,2 mégaparsecs), ce qui équivaut à parcourir la Voie lactée d’un bout à l’autre environ 230 fois.
Cette découverte est particulièrement significative, car elle pourrait expliquer une partie de la « matière manquante » de l’Univers. Les modèles cosmologiques prédisent qu’environ un tiers de la matière ordinaire dans l’Univers local demeure non détectée, et les scientifiques ont émis l’hypothèse que cette matière manquante pourrait exister dans de longs filaments de gaz reliant des régions denses de l’espace.
« Il s’agit de la première détection spectroscopique en rayons X d’une émission pure du milieu intergalactique chaud et tiède provenant d’un filament individuel et vierge, sans contamination significative », explique le chercheur principal Konstantinos Migkas, dont l’équipe a publié ses résultats dans Astronomy & Astrophysics le 19 juin 2025.
L’équipe de recherche a utilisé une approche novatrice combinant les observations de deux télescopes spatiaux à rayons X — XMM-Newton de l’ESA et Suzaku de la JAXA. Alors que Suzaku cartographiait les faibles émissions de rayons X du filament sur une large région, XMM-Newton identifiait et éliminait précisément les sources de rayons X contaminantes, telles que les trous noirs supermassifs présents dans le filament. Des algorithmes avancés d’IA ont été essentiels pour traiter ces données complexes, aidant à isoler la signature du filament du bruit de fond et à identifier des motifs impossibles à détecter manuellement.
Le superamas de Shapley, situé dans la constellation du Centaure, est l’une des structures les plus massives de l’Univers proche, contenant plus de 8 000 galaxies. Le filament nouvellement découvert relie deux paires d’amas de galaxies au sein de ce superamas : A3530/32 et A3528-N/S.
Au-delà de l’aide apportée à la résolution du problème de la matière manquante, cette découverte valide des décennies de modèles théoriques et de simulations sur la toile cosmique — l’immense réseau de filaments qui constitue l’ossature de la structure de l’Univers. Elle démontre également l’importance croissante de l’intelligence artificielle dans la recherche astronomique, où les capacités de reconnaissance de motifs de l’IA permettent aux scientifiques de détecter et d’analyser des phénomènes auparavant invisibles aux méthodes d’observation conventionnelles.