El 30 de enero de 2025, investigadores de la Universidad de Milano-Bicocca revelaron las primeras imágenes de alta definición de un filamento cósmico que une dos galaxias en formación, que data de cuando el Universo tenía solo 2 mil millones de años. Este avance fue posible gracias a un estudio que utilizó el Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), un espectrógrafo avanzado ubicado en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile.
Los hallazgos, publicados en Nature Astronomy, revelan una estructura cósmica que ofrece nuevas perspectivas sobre la materia oscura. El equipo de investigación, dirigido por los profesores Michele Fumagalli y Matteo Fossati, realizó una extensa campaña de observación con MUSE, recopilando datos durante cientos de horas.
La materia oscura, que constituye aproximadamente el 90% de toda la materia en el Universo, juega un papel crucial en la formación y evolución de las estructuras cósmicas. Fumagalli señaló que la materia oscura forma una intrincada red cósmica de filamentos donde se encuentran las galaxias más brillantes en sus intersecciones. Esta red sirve como un marco para las estructuras visibles en el Universo, con gas fluyendo dentro de los filamentos para facilitar la formación de estrellas.
Durante años, la observación de esta red cósmica fue un desafío debido al tenue brillo emitido por el gas difuso en estos filamentos, que era indistinguible con instrumentos anteriores. La alta sensibilidad de MUSE a la luz permitió a los científicos capturar imágenes detalladas de la red cósmica.
El estudio, dirigido por el estudiante de doctorado Davide Tornotti, produjo la imagen más nítida de un filamento cósmico que se extiende 3 millones de años luz a través de dos galaxias, cada una de las cuales alberga un agujero negro supermasivo. Tornotti explicó que al capturar la débil luz de este filamento, que viajó casi 12 mil millones de años para llegar a la Tierra, pudieron caracterizar con precisión su forma y delinear, por primera vez con medidas directas, el límite entre el gas que reside en las galaxias y el material contenido en la red cósmica.
Además, el equipo realizó simulaciones del Universo utilizando supercomputadoras, comparando las predicciones del modelo cosmológico actual con los nuevos datos, encontrando un acuerdo sustancial entre la teoría y la observación. Esta investigación fue apoyada por la Fundación Cariplo y el Ministerio de Universidad e Investigación a través del Proyecto Departamentos de Excelencia 2023-2027 (BiCoQ, Bicocca Centre for Quantitative Cosmology).