Um grupo internacional de cientistas liderado pelo RIKEN Cluster for Pioneering Research usou observações do Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no ESO Very Large Telescope (VLT) no Chile e do Suprime-Cam no telescópio Subaru para fazer observações detalhadas de os filamentos de gás conectando galáxias em um grande, proto-aglomerado distante no início do universo.

Com base em observações diretas, eles descobriram isso, de acordo com as previsões do modelo de matéria escura fria da formação de galáxias, os filamentos são extensos, estendendo-se por mais de 1 milhão de parsecs - um parsec tendo pouco mais de três anos-luz - e estão fornecendo o combustível para a formação intensa de estrelas e o crescimento de buracos negros supermassivos dentro do proto-aglomerado.

As observações, que constituem um mapa muito detalhado dos filamentos, foram feitos em SSA22, um grande proto-aglomerado de galáxias localizado a cerca de 12 bilhões de anos-luz de distância na constelação de Aquário, tornando-se uma estrutura do universo primordial.

As evidências, publicado em Ciência , dar novos insights sobre a formação de galáxias. A crença dominante em uma época era que as galáxias se formaram e, em seguida, se organizaram em aglomerados de forma ascendente, mas agora, geralmente acredita-se que os filamentos do universo alimentaram a formação de aglomerados de galáxias em locais onde os filamentos se cruzaram, criando regiões densas de matéria. De acordo com isso, o grupo descobriu que a interseção entre os enormes filamentos que eles identificaram é o lar de núcleos galácticos ativos - buracos negros supermassivos - e galáxias em "explosão estelar" que têm formação estelar muito ativa. Eles determinam sua localização a partir de observações feitas com o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) e o Observatório W. M. Keck.

Suas observações são baseadas na detecção do que é conhecido como radiação alfa de Lyman - luz ultravioleta que é produzida quando o gás hidrogênio neutro é ionizado e então retorna ao seu estado fundamental - usando o instrumento MUSE. A radiação foi considerada intensa - alta demais para ser proveniente da radiação ultravioleta de fundo do universo. Seus cálculos indicaram que a alta radiação foi provavelmente desencadeada por galáxias em formação de estrelas e buracos negros em formação.

De acordo com Hideki Umehata do RIKEN Cluster for Pioneering Research e da University of Tokyo, o primeiro autor do artigo, "Isso sugere fortemente que o gás caindo ao longo dos filamentos sob a força da gravidade desencadeia a formação de galáxias estelares e buracos negros supermassivos, dando ao universo a estrutura que vemos hoje.

"Observações anteriores mostraram que há emissões de bolhas de gás que se estendem para além das galáxias, mas agora fomos capazes de mostrar claramente que esses filamentos são extremamente longos, indo além da borda do campo que vimos. Isso adiciona credibilidade à ideia de que esses filamentos estão, na verdade, alimentando a intensa atividade que vemos dentro das galáxias dentro dos filamentos. "

Co-autora Michele Fumagalli da Durham University, REINO UNIDO., disse, "É muito empolgante ver claramente, pela primeira vez, filamentos múltiplos e estendidos no universo inicial. Finalmente temos uma maneira de mapear essas estruturas diretamente, e entender em detalhes seu papel na regulação da formação de buracos negros supermassivos e galáxias. "