!Keim et al. (2026)/DECaLS/HST – 微かな矮小銀河DF9（挿入図）と、より広いNGC 1052群を示すハッブル宇宙望遠鏡の接写画像。
マウナケア、ハワイ ― マウナケア山にあるW・M・ケック天文台を使用する天文学者らは、暗黒物質をまったく含んでいないように見える3つ目の銀河を発見した。この発見は、そのような天体がどのように形成されるのかという謎を深めると同時に、暗黒物質が実際の物理的実体であるという説を強化するものである。
DF9と名付けられたこの銀河は、地球から約4500万光年（14メガパーセク）に位置するかすかな矮小銀河である。この銀河は、より大きな銀河同士の単一の激しい衝突によって形成された可能性がある、7つの銀河からなる注目すべき直線構造に属している。このような暗黒物質のない銀河の配列はこれまで観測されたことがない。
「暗黒物質を欠くこの銀河の連なりは前例がありません」と、6月16日にThe Astrophysical Journalに発表された研究の主著者でイェール大学の博士候補者マイケル・カイム氏は述べた。「この発見は、これらの銀河が極端でこれまで見たことのないプロセスを通じて形成されたという最も強力な証拠の一部を提供し、暗黒物質そのものの性質への新たな窓を開くものです。」
DF9は、DF2およびDF4と並んで、その質量がすべて可視物質（星、ガス、塵）から来ることが知られている唯一の銀河となる。ケック宇宙網イメージャー（KCWI）を使用して、カイム氏とそのチームはDF9内の星々の運動を測定し、その質量を計算した。その結果、約1億太陽質量であり、存在する可視物質の量と完全に一致することが判明した。同様の大きさの通常の銀河は、暗黒物質のために約100倍の質量を持つと予想される。
「KCWIの極めて高い精度により、DF9の異常に低い質量を、暗黒物質の欠如を実証するのに必要な精度で測定することができました」とカイム氏は述べた。
3つの銀河には共通点がある。すべてNGC 1052銀河群の近くの同じ空域で発見され、DF2とDF4は以前にイェール大学のピーター・ヴァン・ドックム教授によってハッブル宇宙望遠鏡を用いて研究されていた。DF9は当初、可能性のあるブラックホールとして誤分類されていたが、カイム氏によってかすかな矮小銀河として再同定された。
この発見は、宇宙論における2つの主要な議論に重要な意味を持つ。第一に、すべての銀河は暗黒物質の巨大なハローの中に形成されるとする銀河形成の標準モデルに挑戦する。暗黒物質のない銀河の存在は、異なる形成メカニズム、おそらくは星形成ガス雲を暗黒物質ハローから引き剥がす高速銀河衝突が働いている可能性を示唆している。
第二に、この発見は、暗黒物質が修正重力理論の現れではなく、実際の物理的実体であるという説を強化する。修正重力理論は矮小銀河のスケールで最も活発に議論されており、これらの観測はそこに最も重みを持つ。
「この発見は、特にそれらの理論が最も激しく議論されている矮小銀河スケールにおいて、暗黒物質が代替重力理論の効果ではなく物理的実体として振る舞うという説得力のある証拠を提供します」とヴァン・ドックム氏は述べた。
チームは現在、ヴァン・ドックム氏が共同設立したモスラ望遠鏡や他の観測所を用いて追跡観測を行っている。その目標は、この領域に残存するガスを検出し、暗黒物質のない銀河が大変動的な衝突から形成されたことを確認することである。
もし確認されれば、7つの銀河の直線構造は、まったく新しい種類の宇宙物体を表すことになる。すなわち、単一の激しい出来事から生まれ、宇宙の他の部分に浸透している暗黒物質をそれぞれ欠く、銀河の痕跡である。
雅子 訳