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Aurait-on découvert la matière cachée de l’Univers ?

Les astrophysiciens estiment que près de 40 % de la matière ordinaire qui constitue les étoiles, planètes et galaxies ? demeure inobservée, cachée sous la forme d’un gaz chaud dans les méandres de la toile cosmique. Des scientifiques de l’Institut d’astrophysique spatiale (CNRS/Université Paris-Saclay) auraient pour la première fois mis en évidence cette matière cachée grâce à une étude statistique innovante de données âgées de 20 ans.

Les galaxies se distribuent dans l’univers sous la forme d’un réseau complexe de nœuds connectés entre eux par des filaments, eux même espacés par des vides. C’est ce qu’on appelle la toile cosmique. Ses filaments renfermeraient la quasi-totalité de la matière ordinaire, appelée baryonique, sous la forme d’un gaz diffus et chaud. Mais le faible signal provenant de cette phase clairsemée de gaz fait qu’en pratique, 40 à 50 % des baryons1 manquent à l’appel.

Ce sont ces baryons manquants, cachés dans la structure filamentaire de la toile cosmique, que traquent Nabila Aghanim, chercheuse du CNRS à l’Institut d’astrophysique spatiale (CNRS/Université ParisSaclay), Hideki Tanimura, son post-doctorant, et leurs collègues.

Dans une nouvelle étude, financée par le projet ERC ByoPiC, ils font état d’une analyse statistique qui révèle pour la première fois l’émission, dans le domaine des rayons X, de baryons chauds peuplant les filaments. Ce résultat se fonde sur l’empilement du signal dans le domaine des rayons X, issu du relevé ROSAT2, d’environ 15 000 filaments cosmiques de grande taille, identifiés dans le relevé de galaxies SDSS3.

L’équipe a ainsi tiré parti de la coïncidence spatiale entre la position des filaments et l’émission X qui y est associée pour apporter des preuves tangibles de la présence du gaz chaud dans la toile cosmique et en mesurer pour la première fois la température.

Ce résultat conforte de précédentes analyses de la même équipe de recherche, fondées sur des détections indirectes du gaz chaud dans la toile cosmique via son effet sur le rayonnement fossile. Il ouvre la voie à des études plus détaillées qui permettront grâce à des données de meilleure qualité de tester l’évolution du gaz dans la structure filamentaire de la toile cosmique.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CNRS

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