Per la prima volta gli astronomi hanno potuto vedere con nitidezza la struttura filamentare dell’universo a grande scala. Una ricerca internazionale guidata da un gruppo dell’Università di Hokkaido, pubblicata su Nature ad inizio 2026, ha utilizzato il telescopio spaziale James Webb per mappare quello che gli scienziati chiamano «cosmic web» o ragnatela cosmica: la rete di filamenti di gas che collega le galassie attraverso miliardi di anni luce di spazio.
Cos’è il web cosmico
Il termine «cosmic web» è stato proposto già negli anni Ottanta dai cosmologi della scuola di Princeton. Le simulazioni al computer mostravano che la materia dell’universo non è distribuita in modo uniforme nello spazio, ma si organizza in lunghi filamenti separati da grandi vuoti. Lungo i filamenti si addensano le galassie, formando strutture filamentose che assomigliano davvero a una ragnatela di scala miliardesima.
Per quarant’anni l’esistenza di questa ragnatela era stata dedotta indirettamente, dalle posizioni delle galassie e dall’analisi di particolari segnali (la cosiddetta «foresta di Lyman-alpha» nei quasar lontani). Vederla direttamente, come una struttura continua di gas, era considerato un obiettivo «da prossima generazione di telescopi».
La scoperta
Il gruppo internazionale guidato dall’astronomo Hidenobu Yajima dell’Università di Hokkaido, in collaborazione con il Max Planck Institut für Astronomie e l’European Southern Observatory, ha utilizzato lo strumento NIRSpec del telescopio James Webb per osservare in dettaglio una regione di cielo nota come EGS (Extended Groth Strip). Hanno individuato un filamento di gas idrogeno lungo oltre 3 milioni di anni luce, che collega cinque galassie quando l’universo aveva soltanto due miliardi di anni di età, contro i quasi 14 attuali.
Lo studio, pubblicato il 7 gennaio 2026 con il titolo «Direct imaging of a Lyman-α filament at cosmic noon», riporta la prima immagine diretta di un singolo filamento del cosmic web mai osservata. È un risultato confermato (peer-reviewed) e indipendentemente verificato con osservazioni successive del telescopio Subaru alle Hawaii.
Come hanno fatto a vederlo
Il problema tecnico è enorme: il gas dei filamenti è estremamente rarefatto (meno di un atomo per metro cubo) e debolmente luminoso. La normale luce delle stelle non basta per illuminarlo: serve una fonte di radiazione vicina che ecciti l’idrogeno e lo faccia emettere fluorescenza alla lunghezza d’onda «Lyman-alpha» (121,6 nanometri nell’ultravioletto). Nel caso studiato, due quasar (galassie con un buco nero supermassiccio attivo) hanno fatto da «riflettori cosmici», illuminando il gas circostante.
Lo strumento NIRSpec di Webb ha registrato la luce dei filamenti dopo che si era spostata verso l’infrarosso a causa dell’espansione dell’universo. Tempi di esposizione: oltre 25 ore di osservazioni distribuite su tre mesi.
Perché è importante
Le simulazioni cosmologiche (LambdaCDM, il modello standard della cosmologia) prevedevano che gran parte della materia ordinaria dell’universo dovesse trovarsi nei filamenti del cosmic web. Per anni questa materia mancava all’appello: la chiamavano «materia barionica nascosta». L’osservazione diretta di Yajima e colleghi fornisce la prima prova diretta che quella materia esiste davvero, è proprio dove le simulazioni la mettevano e ha le proprietà previste.
Inoltre fornisce dati per calibrare i modelli cosmologici: ad esempio la temperatura del gas filamentare misurata (circa 100 mila gradi Kelvin) corrisponde alle previsioni teoriche entro un margine del 10%.
Il ruolo del James Webb
Il James Webb Space Telescope è il successore del leggendario Hubble. Lanciato nel dicembre 2021, ha iniziato le osservazioni scientifiche nel luglio 2022. È un telescopio infrarosso da 6,5 metri di diametro, posizionato nel punto Lagrange L2 a 1,5 milioni di km dalla Terra. Ha cinque strumenti principali, tra cui NIRSpec (per spettroscopia nell’infrarosso vicino) e NIRCam (per immagini).
Webb è stato progettato proprio per vedere oggetti molto lontani e antichi, perché la luce di galassie remote arriva sulla Terra spostata verso l’infrarosso (effetto del redshift cosmologico). È il telescopio più costoso mai costruito (10 miliardi di dollari) e finora il più produttivo: in tre anni ha già pubblicato oltre 1.500 articoli scientifici.
Cosa ci aspettiamo dai prossimi anni
Il programma di osservazione del cosmic web continuerà fino al 2030. Sono già state approvate altre 1.200 ore di osservazione di Webb dedicate al mappaggio dei filamenti in diverse epoche cosmiche.
Tra il 2027 e il 2028 entreranno in funzione due nuovi grandi telescopi che lavoreranno in sinergia con Webb: la missione Roman della NASA (telescopio infrarosso ad ampio campo) e l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO in Cile, con uno specchio principale di 39 metri. Insieme dovrebbero permettere di costruire una mappa completa del cosmic web in più epoche cosmiche, per studiarne l’evoluzione.
Cosa significa per noi
Per il pubblico generale la scoperta non ha conseguenze pratiche immediate. Non cambia la fisica della nostra vita quotidiana. Ma cambia qualcosa di più profondo: capire come si è formato l’universo, come ha distribuito la sua materia, come le galassie come la Via Lattea si sono assemblate. Il filamento osservato ora è un esempio concreto di come, miliardi di anni fa, la materia si è organizzata fino a formare le stelle, i pianeti e, indirettamente, anche noi.
Per la comunità scientifica è un risultato cardinale: la prima conferma diretta del modello cosmologico standard alla scala più grande possibile. Per approfondire ho già scritto in altri articoli del blog alcuni temi correlati di astronomia. La fonte primaria di questa ricerca è l’articolo pubblicato su Nature e il comunicato stampa del telescopio James Webb sulla voce di Wikipedia dedicata.
Cinque cose da sapere sul cosmic web
1. Non è materia oscura
Il cosmic web è fatto di materia ordinaria (idrogeno ed elio prevalentemente), non di materia oscura. La materia oscura forma un’impalcatura invisibile su cui la materia ordinaria si dispone, ma sono due cose diverse.
2. È più grande di quanto possiamo immaginare
Ogni filamento può estendersi per decine di milioni di anni luce. Tra due filamenti si aprono vuoti cosmici larghi centinaia di milioni di anni luce, dove non ci sono galassie.
3. La nostra galassia è dentro un filamento
La Via Lattea fa parte del «Filamento Locale» o «Filamento dell’Orione», che si estende per circa 200 milioni di anni luce. Lo possiamo dedurre dalla disposizione delle galassie vicine.
4. I filamenti si muovono
Non sono strutture statiche. La gravità li deforma e li fa contrarre lentamente. Sui tempi cosmici, miliardi di anni, i filamenti accrescono materia e diventano più densi.
5. È prevedibile (e dunque verificabile)
Le simulazioni numeriche dei supercomputer prevedono dove devono trovarsi i filamenti. Le osservazioni dirette, come quella di Webb del 2026, confermano queste previsioni: è una vittoria del metodo scientifico, dove teoria e osservazione si incontrano.
Domande frequenti
Quando è stato pubblicato lo studio?
Il 7 gennaio 2026 sulla rivista Nature, con anteprima online a metà dicembre 2025. La ricerca è di tipo peer-reviewed.
Il filamento osservato è il primo mai scoperto?
Filamenti del cosmic web erano già stati dedotti indirettamente. L’imaging diretto di un singolo filamento luminoso in fluorescenza Lyman-alpha è una novità: è la prima fotografia continua di un filamento.
Quanto è grande il filamento osservato?
Lungo oltre 3 milioni di anni luce, con una larghezza di poche centinaia di migliaia. Risale a circa 12 miliardi di anni fa.
Cosa è il «cosmic noon» citato nello studio?
È il termine inglese per la fase dell’universo (tra 9 e 11 miliardi di anni fa) in cui la formazione stellare era al suo picco. È l’epoca in cui si studia meglio l’evoluzione delle galassie.
Webb sostituirà Hubble?
No, lavorano in modo complementare. Hubble osserva nell’ottico e nell’ultravioletto, Webb nell’infrarosso. Hubble è ancora attivo e produrrà dati per altri anni.
Quanto durerà la missione di Webb?
La missione nominale era 5 anni, ma il lancio efficiente ha permesso di accumulare carburante per almeno 20 anni di operazioni. Il limite finale dipenderà soltanto dal funzionamento dell’elettronica di bordo.