In een baanbrekende ontdekking die kan bijdragen aan het oplossen van een van de meest hardnekkige raadsels in de kosmologie, hebben astronomen een gigantische draad van oververhit gas geïdentificeerd die vier sterrenstelselsclusters binnen de Shapley-supercluster met elkaar verbindt.
Het filament, waargenomen via een geavanceerde combinatie van röntgenobservaties en AI-analysetechnieken, bevat gas dat is verhit tot meer dan 10 miljoen graden Celsius en heeft een massa van ongeveer tien keer die van onze Melkweg. Het strekt zich diagonaal uit door de supercluster over 23 miljoen lichtjaar (7,2 megaparsec), wat overeenkomt met ongeveer 230 keer de lengte van de Melkweg.
Deze ontdekking is met name belangrijk omdat het mogelijk een deel van de 'ontbrekende' materie in het universum verklaart. Kosmologische modellen voorspellen dat ongeveer een derde van de gewone materie in het lokale universum ongedetecteerd blijft. Wetenschappers vermoedden al dat deze ontbrekende materie zich zou kunnen bevinden in lange gasfilamenten die dichte gebieden in de ruimte met elkaar verbinden.
"Dit is de eerste röntgenspectroscopische detectie van pure warm-hete intergalactische mediumemissie van een individueel, ongerept filament zonder significante vervuiling," legt hoofdonderzoeker Konstantinos Migkas uit. Zijn team publiceerde hun bevindingen op 19 juni 2025 in Astronomy & Astrophysics.
Het onderzoeksteam paste een nieuwe aanpak toe door waarnemingen van twee röntgenruimtetelescopen te combineren: ESA's XMM-Newton en JAXA's Suzaku. Terwijl Suzaku de zwakke röntgenemissies van het filament over een groot gebied in kaart bracht, kon XMM-Newton nauwkeurig storende röntgenbronnen, zoals superzware zwarte gaten binnen het filament, identificeren en verwijderen. Geavanceerde AI-algoritmen waren cruciaal bij het verwerken van deze complexe gegevens, doordat ze het signaal van het filament konden isoleren van achtergrondruis en patronen konden herkennen die handmatig onmogelijk te detecteren zouden zijn.
De Shapley-supercluster, gelegen in het sterrenbeeld Centaurus, is een van de meest massieve structuren in het nabije universum en bevat meer dan 8.000 sterrenstelsels. Het nieuw ontdekte filament verbindt twee paren sterrenstelselsclusters binnen deze supercluster: A3530/32 en A3528-N/S.
Naast het helpen oplossen van het probleem van de ontbrekende materie, bevestigt deze ontdekking decennialange theoretische modellen en simulaties over het kosmisch web—het uitgestrekte netwerk van filamenten dat het fundament vormt van de structuur van het universum. Ook laat het de groeiende rol van kunstmatige intelligentie in het astronomisch onderzoek zien, waarbij AI met zijn patroonherkenning wetenschappers in staat stelt verschijnselen te detecteren en analyseren die voorheen onzichtbaar waren voor conventionele observatiemethoden.