Une structure fine et allongée de gaz ou de plasma, souvent observée dans les rémanents de supernova.Un filament est une structure fine et allongée de gaz ou de plasma que l'on retrouve dans divers contextes astrophysiques, notamment dans les rémanents de supernova, le milieu interstellaire et la couronne solaire. Ces structures sont souvent façonnées par les champs magnétiques, qui canalisent le flux de particules chargées et confinent le gaz en formations filamenteuses. On observe également des filaments dans la structure à grande échelle de l'univers, où les galaxies s'alignent le long de vastes toiles cosmiques de matière noire et de gaz.
L'étude des filaments remonte aux premières observations de la couronne solaire lors des éclipses, où des structures filamenteuses ont été notées. Au XXe siècle, les observations radio et X des rémanents de supernova ont révélé la prévalence des filaments, et le rôle des champs magnétiques dans leur formation a été établi grâce aux travaux théoriques d'astronomes tels que Ludwig Biermann et d'autres.
Les filaments se forment lorsque les champs magnétiques ou la dynamique des fluides créent des conditions anisotropes favorisant l'élongation le long d'un axe. Dans les rémanents de supernova, les ondes de choc compriment le gaz environnant en fines couches qui sont ensuite étirées par les lignes de champ magnétique, produisant les réseaux filamentaires complexes visibles sur des images comme celles de la nébuleuse du Crabe. Dans le milieu interstellaire, la turbulence et la pression magnétique peuvent également aligner le gaz en filaments, qui sont souvent des sites de formation stellaire active, car la gravité attire la matière le long de ces fils denses.
Comprendre les filaments est essentiel pour interpréter les observations astronomiques, notamment pour cartographier les champs magnétiques dans l'espace et identifier les régions de formation stellaire. Ils éclairent également les modèles de comportement du plasma en laboratoire, comme dans les réacteurs de fusion, où des instabilités filamentaires similaires peuvent se produire.
Les plus grands filaments connus de l'univers sont les fils de la toile cosmique qui s'étendent sur des centaines de millions d'années-lumière, reliant les amas de galaxies dans un vaste réseau qui ressemble aux connexions neuronales d'un cerveau.
