家族が増えました！天の川を周回する謎の銀河を発見

天の川銀河には、その周りを回る小さな銀河のグループがあり、これらの銀河は衛星銀河と呼ばれます。最も有名な 2 つの衛星銀河は、大マゼラン雲と小マゼラン雲です。これらの銀河は天の川銀河と重力的に相互作用するため注目を集めています。

しかし、暗黒物質の有名なラムダ CDM モデルを使用した宇宙論的シミュレーションは、天の川銀河には、私たちがすでに観察しているよりもはるかに多くの衛星銀河があるはずであることを示しています。これはモデルの主要な問題の 1 つとして知られており、衛星銀河の探索は天文学の重要な点です。

天体物理ジャーナルに掲載された記事は、天の川銀河の新しい衛星銀河が発見されたと報告しました。この銀河について興味深いのは、この銀河が類似の銀河よりもはるかに多くの暗黒物質を持っているように見えることです。現在、謎は、私たちが見ているのが銀河なのか、それとも単なる星の集まりなのかを判断することに焦点を当てています。

天の川銀河やアンドロメダのような大きな銀河の周りには、より小さな銀河が存在する可能性があります。これらの小さな銀河は衛星銀河と呼ばれます。これらの衛星銀河の多くは矮小銀河、つまり小さくてそれほど大きくない銀河です。最大の衛星間の力学全体は重力相互作用に基づいています。

天の川銀河には、大マゼラン雲と小マゼラン雲という 2 つのよく知られた衛星銀河があります。これらの銀河は、光害の少ない空であれば肉眼で観察することが可能です。大マゼラン雲は約16万光年離れています。

宇宙は主に暗黒エネルギーと暗黒物質で構成されており、目に見える物質はほんの一部です。現在、暗黒物質の性質はわかっていませんが、いくつかのモデルは宇宙の構造と進化を説明することを提案しています。最もよく知られているのは、ラムダ CDM モデルまたは宇宙論の標準モデルです。

このモデルの重要な特徴の 1 つは、暗黒物質の記述に言及していることです。暗黒物質は、このモデルでは粒子の低速に関連する「冷たい暗黒物質」として説明されます。もう一つの特徴は、可視物質とは異なり、暗黒物質は衝突しないことです。

UMa3/U1と呼ばれる極めて低い光度の衛星銀河が、カナダのビクトリア大学の天文学者グループによって発見された。他の衛星銀河に比べて非常に小さいです。さらに、その質量は太陽の約15倍と非常に小さく、約60個の恒星があると推定されています。

UMa3/U1 銀河に存在する星のいくつかは、年齢が 100 億年と推定されています。それは、カナダ、フランス、ハワイの望遠鏡で観測されたデータに従って発見されました。望遠鏡の観測により、天の川と重力関係があり、3万光年離れたところにあることが確認されました。

サイズが小さく星が少ないことから、私たちが実際に見ているのは衛星銀河なのか、それとも天の川を周回する単なる星の集団なのかという疑問が生じます。星団は珍しいものではなく、銀河系を取り囲む球状の領域である天の川のハロー全体に点在しています。

星団には、UMa3/U1 銀河よりも多くの星が含まれている可能性があります。決定的な違いは暗黒物質の量です。 UMa3/U1 銀河で利用可能な暗黒物質の量をめぐる議論により、それが銀河団であるか銀河であるかが決まります。

UMa3/U1 が銀河であることが確認されれば、天文学者は祝う理由があります。現在、ラムダ CDM モデルの問題の 1 つは、このモデルが天の川銀河の周囲に、私たちが観測しているよりも多くの衛星銀河の存在を予測していることです。

UMa3/U1 は、おそらくこれらの衛星銀河が非常に暗く、見つけるのが難しいことを証明するでしょう。これはラムダ CDM モデルのさらなる証拠となり、暗黒物質の理解に向けたさらなる一歩となるでしょう。

参考文献: Errani et al. 2024 Ursa Major III/UNIONS 1: これまでに発見された最も暗い銀河?天体物理ジャーナル