W przełomowym odkryciu, które może pomóc rozwiązać jeden z najtrudniejszych problemów kosmologii, astronomowie zidentyfikowali masywne włókno silnie rozgrzanego gazu łączące cztery gromady galaktyk w obrębie Supergromady Shapleya.
Włókno to, wykryte dzięki zaawansowanemu połączeniu obserwacji rentgenowskich i technik analizy opartej na sztucznej inteligencji, zawiera gaz podgrzany do temperatury przekraczającej 10 milionów stopni Celsjusza i posiada masę około 10 razy większą niż nasza galaktyka, Droga Mleczna. Rozciąga się ono ukośnie przez supergromadę na długości 23 milionów lat świetlnych (7,2 megaparseka), co odpowiada przebyciu Drogi Mlecznej wzdłuż jej średnicy około 230 razy.
To odkrycie jest szczególnie istotne, ponieważ może odpowiadać za część tzw. „brakującej” materii we Wszechświecie. Modele kosmologiczne przewidują, że około jednej trzeciej zwykłej materii w lokalnym Wszechświecie pozostaje niewykryta, a naukowcy od dawna podejrzewali, że ta brakująca materia może istnieć w postaci długich włókien gazu łączących gęste obszary przestrzeni.
„To pierwsze spektroskopowe wykrycie emisji czystego, ciepło-gorącego ośrodka międzygalaktycznego (WHIM) z pojedynczego, pierwotnego włókna bez istotnych zanieczyszczeń,” wyjaśnia główny autor badania, Konstantinos Migkas, którego zespół opublikował wyniki w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics 19 czerwca 2025 roku.
Zespół badawczy zastosował nowatorskie podejście, łącząc obserwacje z dwóch kosmicznych teleskopów rentgenowskich — XMM-Newton (ESA) oraz Suzaku (JAXA). Suzaku umożliwił mapowanie słabych emisji rentgenowskich włókna na dużym obszarze, podczas gdy XMM-Newton precyzyjnie identyfikował i usuwał zanieczyszczające źródła promieniowania rentgenowskiego, takie jak supermasywne czarne dziury znajdujące się wewnątrz włókna. Zaawansowane algorytmy AI odegrały kluczową rolę w przetwarzaniu tych złożonych danych, pomagając wyizolować sygnaturę włókna z szumu tła i identyfikować wzorce niemożliwe do wykrycia manualnie.
Supergromada Shapleya, położona w gwiazdozbiorze Centaura, jest jedną z najbardziej masywnych struktur w pobliskim Wszechświecie i zawiera ponad 8 000 galaktyk. Nowo odkryte włókno łączy dwie pary gromad galaktyk w tej supergromadzie: A3530/32 oraz A3528-N/S.
Oprócz przybliżenia nas do rozwiązania problemu brakującej materii, to odkrycie potwierdza dziesięciolecia modeli teoretycznych i symulacji dotyczących kosmicznej sieci — rozległej struktury włókien stanowiących szkielet Wszechświata. Pokazuje ono również rosnące znaczenie sztucznej inteligencji w badaniach astronomicznych, gdzie zdolności AI do rozpoznawania wzorców pozwalają naukowcom wykrywać i analizować zjawiska wcześniej niewidoczne dla konwencjonalnych metod obserwacyjnych.