Nella nube primordiale che iniziò la grande espansione dell’Universo, all’epoca del Big Bang, la materia era quasi uniformemente distribuita, e questo “quasi” è l’origine dell’evoluzione successiva che ancora oggi osserviamo. In alcune parti la nube era un po’ più densa che in altre: le zone più dense esercitavano forze gravitazionali più elevate, attirando il gas dall’ambiente circostante. Sempre più materia, quindi, si concentrava in queste regioni, mentre lo spazio tra di esse diventava sempre più vuoto.
Il risultato di questo processo è una sorta di struttura composta di grandi spazi vuoti, circondati da regioni in cui si raccolgono ammassi di migliaia di galassie. Che a loro volta sono collegati da residui del gas primordiale, come in una ragnatela, o come nelle reti neurali alle quali viene spesso assimilato il cosmic web.
“Secondo i calcoli, più della metà di tutta la materia barionica del nostro Universo è contenuta in questi filamenti” – spiega Thomas Reiprich dell’Università di Bonn, primo autore di uno studio sull’argomento – “Questa materia finora è sfuggita al nostro sguardo, perché l gas che li compone è estremamente diluito, a causa dell’enorme espansione dei filamenti. Vi si trovano solo dieci particelle per metro cubo, molto meno del miglior vuoto che possiamo creare sulla Terra”.
Reiprich e collaboratori hanno esaminato Abell 3391/95, un sistema di tre ammassi di galassie a circa 700 milioni di anni luce da noi. Grazie a indagini radio e ottiche, gli scienziati hanno analizzato la struttura in ogni suo componente: non solo le galassie, ma anche i filamenti di gas che collegano queste strutture. Tra i due cluster principali, il telescopio spaziale per raggi X eRosita ha rivelato un’emissione di gas su larga scala: un vero e proprio ponte che comprende un gruppo di galassie note, ma non abbastanza per spiegare l’intera emissione.
La maggior parte del gas nel ponte sembra caldo e diffuso, e le osservazioni offrono le prove che si tratti proprio del gas filamentoso caldo e primordiale che collega gli ammassi. L’intero filamento è lungo 50 milioni di anni luce, ma potrebbe essere ancora più vasto.
I ricercatori hanno confrontato le osservazioni con i risultati di una simulazione che ricostruisce l’evoluzione dell’Universo. “Le immagini di eRosita sono simili alla grafica generata dal computer: questo suggerisce che il modello standard per l’evoluzione dell’Universo è corretto”. E la conseguenza più importante di questa scoperta è che la materia barionica “mancante” potrebbe essere nascosta in questi filamenti.
In figura, la simulazione della distribuzione del gas (a sinistra) e l’immagine in raggi X realizzata da eRosita del sistema Abell 3391/95 (a destra).
