Scientific news

MUSE reveals the first images of the cosmic web where galaxies are born

In a study published today, conducted using the MUSE instrument, the first images of the cosmic web in which galaxies are born are finally revealed to us.

Hydrogen filament discovered by MUSE
Hydrogen filament discovered by MUSE

© Roland BACON / David MARY / CRAL / Lagrange / ESO / NASA / CNRS Images

View the media

The name is poetic, and the discovery fascinating, although the "cosmic web" made up of filaments of gas in which galaxies are born has long been predicted by major cosmological models (including the big bang model), until now we have never been able to directly observe it. This has now been achieved using the extraordinary MUSE instrument installed on ESO's Very Large Telescope in Chile, which has managed to capture the faint glow of the gas forming these filaments.

A holy grail which has now been attained by an international team led by Roland Bacon, a CNRS researcher at the Lyon Astrophysics Research Centre (CNRS / University of Lyon 1 / ENS of Lyon), the results are presented in a study published on Thursday 18 March in the journal Astronomy & Astrophysics. From these images of several filaments as they appeared one to two billion years after the big bang, a crucial period for understanding how galaxies form in this cosmic web, we can assume the existence of many previously undiscovered dwarf galaxies. To accomplish this, the team took the bold step of pointing ESO's Very Large Telescope equipped with the MUSE instrument and the telescope's adaptive optics system, at a single region of the sky for over 140 hours. Together, these instruments form one of the most powerful systems in the world, capable of revealing objects that even Hubble space telescope could not capture.

Our photo and video reports tell the story of the development and deployment of this extraordinary instrument, as well as a profile of its designer, Roland Bacon.

Slideshow from CNRS Le Journal (only available in French)

20140001_0793
Open media modal

Site du Very large telescope (VLT), à l'observatoire Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, en janvier 2014. Le VLT est un ensemble de 4 télescopes de 8 m de diamètre, auxquels peuvent s'adjoindre 4 télescopes auxiliaires repositionnables de 1,80 m, en plus de deux télescopes dédiés aux grands relevés du ciel. Cette photo a été réalisée dans le cadre de la mission d'installation de MUSE (Multi unit spectroscopic explorer), un instrument d'observation des étoiles, sur le VLT. Ce…

Photo
20140001_0793
Mise en place de MUSE au VLT
20210029_0001
Open media modal

Un des filaments d’hydrogène (en bleu) découvert par MUSE, spectrographe 3D, dans le champ ultra-profond de Hubble. Il est situé dans la constellation du Fourneau, à 11,5 milliards d’années-lumière et s’étend sur plus de 15 millions d’années-lumière. L’image en arrière-plan est celle de Hubble. La structure filamentaire du gaz dans lequel se forment les galaxies, plus communément appelée la toile cosmique, est l’une des grandes prédictions du modèle du big bang et de la formation des galaxies…

Photo
20210029_0001
Filament d’hydrogène découvert par MUSE dans le champ ultra-profond de Hubble
20140001_0727
Open media modal

Site de l'observatoire Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, en janvier 2014. Au premier plan, une antenne satellite est utilisée pour les communications. Au second plan, les bâtiments abritent entre autres les salles de contrôle de l'observatoire. Cette photo a été réalisée dans le cadre de la mission d'installation de MUSE (Multi unit spectroscopic explorer), un instrument d'observation des étoiles, sur le Very large telescope (VLT). Ce spectrographe 3D à grand champ de vue découpe les…

Photo
20140001_0727
Mise en place de MUSE au VLT
20140001_0827
Open media modal

Remplissage d'un dispositif cryogénique avec de l'azote liquide, à l'observatoire Paranal, dans le désert d'Atacama au Chili, en janvier 2014. Cette opération est réalisée dans le télescope de l'unité 4 (UT4) du Very large telescope (VLT) baptisé "Yepun" (Vénus). MUSE (Multi unit spectroscopic explorer), un instrument d'observation des étoiles, a été installé dans ce télescope. Il s'agit d'un spectrographe 3D à grand champ de vue découpant les spectres lumineux collectés par le télescope, en…

Photo
20140001_0827
Mise en place de MUSE au VLT
20210029_0002
Open media modal

Simulation cosmologique d’un filament composé de centaines de milliers de petites galaxies. L’image de gauche est celle du rayonnement produit par toutes les galaxies tel qu’il pourrait être observé in situ. L’image de droite montre le filament tel qu’il serait observé par MUSE, le spectrographe 3D installé sur le Very Large Telescope (VLT) à l’Observatoire européen austral (ESO). Même avec un très grand temps d'exposition, l’immense majorité des galaxies ne sont pas détectables…

Photo
20210029_0002
Simulation cosmologique d’un filament composé de centaines de milliers de petites galaxies

CNRS Images,

Our work is guided by the way scientists question the world around them and we translate their research into images to help people to understand the world better and to awaken their curiosity and wonderment.