3億光年先のペルセウス座銀河団で、質量の99％がダークマターの可能性がある特殊な銀河を発見した。
新たに発見された銀河「CDG-2」は、星が極端に少なく、ほぼ目に見えない。
カナダのトロント大学の研究チームは、独自の統計手法によってかすかな星団の集まりを特定し、その場所をハッブル宇宙望遠鏡、ユークリッド宇宙望遠鏡、すばる望遠鏡が捉えたデータと照らし合わせた。
その結果、幽霊のようなとらえどころのない銀河CDG-2を観測することに成功したのだ。
宇宙に潜む目に見えない銀河
宇宙には数えきれないほどの銀河が輝いているが、中には私たちの目にはほとんど見えない幽霊のような銀河も存在する。
トロント大学のデイビッド・リー氏らの研究チームは、巨大なペルセウス座銀河団の中に、極めて異質な銀河を発見し「CDG-2」と名付けた。
この天体は、一般的な銀河とは異なり、星の光が極端に弱い低表面輝度銀河と呼ばれる種類に分類される。
なんと、その質量の約99％が目に見えない未知の物質、ダークマター（暗黒物質）で占められている可能性があるという。
ダークマターは光を反射も放出もしないため、通常の観測ではその存在を知ることすら難しい。
星団の集まりが隠れた銀河の居場所を教える
光をほとんど放たない銀河を探し出す作業は、暗闇の中で黒い糸を探すような困難を極める。
研究チームは、高度な統計的手法を用いて、銀河そのものではなくその周囲にある球状星団に着目した。
球状星団とは、数万から百万個ほどの古い星が重力でボールのように丸く固まった集団のことだ。
研究チームは、この星団が狭い範囲に密集している場所を探すことで、そこに隠れた銀河があるのではないかと推測した。
この手法により、これまでに確認されていた銀河のほかに、新たな暗黒銀河の候補地を導き出した。
3つの観測装置が解き明かした幽霊銀河の正体
暗黒銀河CDG-2の正体を確かめるため、研究チームは3つの強力な観測装置を活用した。
NASAのハッブル宇宙望遠鏡、欧州宇宙機関（ESA）のユークリッド宇宙望遠鏡、そしてハワイにある、日本の国立天文台のすばる望遠鏡だ。
まず、ハッブルの高解像度カメラが銀河団の中に4つの球状星団が寄り添う姿を詳細に捉えた。
続いて、ユークリッドとすばる望遠鏡のデータがその周囲に広がる極めて淡い光を裏付けた。
複数の望遠鏡がそれぞれの得意分野を活かして情報を統合することで、星団の背後に実体のない銀河が潜んでいることがわかったのだ。
星団の集まりだけを頼りに銀河が見つかったのは、天文学の歴史においても初めての出来事だ。
質量の約99％がダークマターである可能性
研究チームによる光の解析の結果、銀河CDG-2全体の明るさは、太陽のような星が約600万個集まった程度に過ぎないことが判明した。
600万という数字は大きく聞こえるが、数千億もの星がひしめく天の川銀河のような一般的な銀河と比べれば、その輝きは数万分の1以下という極めて微かなものだ。
さらに、この銀河の目に見える光のうち、約16％が4つの球状星団だけで占めていることもわかった。
この「目に見える光の量」から算出される物質の重さと、銀河全体を繋ぎ止めている「実際の重力」を比較したところ、あまりにも大きな差があった。
目に見える星の数だけではこれほど強力な重力を説明できないのだ。
その結果、CDG-2の質量の約99％がダークマターである可能性があると推測された。
これほどまでに星が少ない理由について、研究チームはCDG-2が置かれていた過酷な環境に注目している。
この銀河は、他の巨大な銀河との間で激しい重力が働く場所に位置していた。
その結果、本来なら数多くの星を誕生させたはずの水素ガスの多くが剥ぎ取られてしまい、成長が止まった可能性が高いと考えられている。
一方で、星が固く結びついた球状星団は重力による破壊に強いため、銀河がかつて存在した場所を示す唯一の目印として残されたのだ。
宇宙の謎を解き明かす次世代の観測へ
今回の発見は、最新の観測機器と統計技術が組み合わさることで、これまで見過ごされてきた宇宙の側面を照らし出せることを示した。
今後は、打ち上げが予定されているナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡や、広域を調査するベラ・C・ルービン天文台などが本格的に稼働し、膨大なデータを分析する手法が主流になっていく。
今回の探索手法は、宇宙の大部分を占めながら正体がわかっていないダークマターの謎に、人類がまた一歩近づく手がかりになるだろう。
3つの観測装置による確かな眼と、最新技術が未知の銀河を特定した今回の成果は、宇宙の進化を探る上での新たな功績といえる。
この査読済みの研究成果は『The Astrophysical Journal Letters［https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adddab］』誌に掲載された。
References: Iopscience.iop.org［https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/adddab］ / PHYS［https://phys.org/news/2026-02-hubble-invisible-galaxy-dark.html］
