見えなかった矮小銀河の候補が47個、3つの銀河のまわりから見つかった

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おとめ座超銀河団のはずれにあたる空の一角で、暗い矮小銀河(わいしょうぎんが)の候補が47個見つかりました。この範囲でこれまで知られていたのは4個だけなので、数は一気に10倍以上になったことになります。イタリア国立天体物理学研究所(INAF)のクレシェンツォ・トルトラさんらのチームが、2026年9月11日に天文学誌 Astronomy & Astrophysics で発表しました。

海外の報道では「行方不明だった幽霊銀河が50個見つかった」という見出しが並びました。ただ、論文そのものを読むと、話はもう少し慎重です。見つかったことは確かでも、それが何を意味するかは、まだ決まっていません。

大きな銀河のまわりにあるはずの小さな銀河

矮小銀河は、天の川銀河のような大きな銀河に比べて星の数が桁違いに少ない、小さな銀河です。宇宙でいちばん数が多い種類の銀河で、多くは大きな銀河のまわりを回る「衛星銀河」として存在しています。天の川銀河にも、大マゼラン雲をはじめ数十個の衛星銀河が知られています。

この衛星銀河の数が、長いあいだ宇宙論の悩みの種でした。いまの標準的な宇宙モデルは、目に見えない暗黒物質(ダークマター)が重力で集まり、そのかたまりの中に銀河ができると考えます。このモデルで計算すると、大きな銀河のまわりには暗黒物質の小さなかたまりが大量にできるはずで、そこに宿る矮小銀河もたくさんあるはずだ、という予測になります。ところが1990年代の終わりごろ、天の川銀河のまわりで実際に見つかっている衛星銀河は、予測よりずっと少ないことが指摘されました。これが「ミッシング・サテライト問題(行方不明の衛星銀河問題)」です。

モデルが間違っているのか、観測が足りていないのか。これを確かめるには、天の川銀河の近所だけでなく、ほかの銀河のまわりでも衛星銀河を数える必要があります。しかし矮小銀河は暗く、しかも輪郭がぼんやり広がっているので、遠くなるほど夜空の明るさに埋もれてしまいます。

約3時間の露出と3人の目

今回使われたのは、南米チリのパラナル天文台にあるVLTサーベイ望遠鏡(VST)です。名前に「VLT」と入っていますが、口径8メートル級の巨大望遠鏡VLTそのものではなく、同じ天文台に置かれた口径2.6メートルの別の望遠鏡で、INAFが運用しています。口径は控えめなかわりに一度に広い範囲を写せるので、広い空を深く撮る仕事に向いています。

チームは「VST-SMASH」という観測計画の一環で、渦巻銀河NGC 5068(約1,700万光年)の周辺を、満月10個ぶんあまりの広さにわたって撮影しました。露出時間は色フィルターごとに合計2〜3時間半ほど。同じ視野には、さらに遠いレンズ状銀河NGC 5084(約6,700万光年)と楕円銀河NGC 5087(約8,000万光年)も写っています。この2つは、おとめ座超銀河団の外縁部に属する銀河です。

おもしろいのは探し方です。こうした探索では、画像から天体を自動で拾い出すプログラムを使うのが普通ですが、チームはあえて使いませんでした。淡くぼやけた天体は、自動検出だと取りこぼしやすいからです。代わりに、著者のうち3人が画像全体を目で見て、ぼんやり広がった天体に印をつけていきました。

最初の段階で拾われた候補は71個。次に、3色の画像を重ねたカラー画像と色の測定値を見ながら、3人がそれぞれ独立に「矮小銀河の可能性が高い」「おそらく矮小銀河」「矮小銀河ではない」の3段階で採点し、平均をとりました。残ったのが47個で、内訳は「可能性が高い」が30個、「おそらく」が17個です。

そのあと、手前に重なっている星や背景の銀河の光を、自動処理と手作業の二段階で丁寧に隠し(マスクし)、候補ひとつひとつの明るさの分布や大きさ、色を測っています。

既知4個が47個になった空

47個のうち、過去の文献に載っていたのは4個だけでした。残りの43個は今回が初めての報告です。

既知の4個のうち1個は、2017年に別のチームが口径4メートルの望遠鏡で見つけていたものでした。そのときの露出時間は数分。今回のVSTの画像は、それより約1等級ぶん、明るさにしておよそ2.5倍暗いものまで写っていると著者らは見積もっています。以前の探索で残りの銀河が見つからなかったのは、単純に画像の深さが足りなかったから、ということになります。

見つかった密度を比べると、差ははっきりします。今回は空の1平方度あたり約16個。近くの銀河群を数十〜数百平方度にわたって調べた過去の広域探索では、1平方度あたり0.1〜0.3個ほどでした。場所も方法も違うので単純比較はできませんが、深く撮れば暗い銀河はまだいくらでも出てくる、ということは伝わる数字です。

47個の姿はさまざまです。約4分の3は、目立った構造のない、なめらかな楕円形や球形の矮小銀河。残りの10個ほどには、渦巻きの腕や明るいかたまりのような内部構造が見えています。色や大きさ、明るさの分布は、ろ座銀河団などで知られている矮小銀河の性質とよく一致していました。距離を約8,500万光年と仮定した場合、星の質量は中央値で太陽の約2,000万倍。天の川銀河の数千分の1しかありません。

まだ「衛星」と呼べない理由

ここまで読むと、「足りなかったのは宇宙の側ではなく、観測の側だった」と言いたくなります。ところが論文は、そこまで踏み込んでいません。理由は単純で、47個のどれについても、地球からの距離がほとんどわかっていないからです。

画像に写っているのは、空の上での見かけの位置だけです。NGC 5084のすぐ隣に見えていても、実際にはずっと手前にあるかもしれないし、ずっと奥にあるかもしれない。上で紹介した質量も、「視野内の銀河の距離の中央値である約8,500万光年に全部あるとしたら」という仮定のうえの数字です。だから論文では一貫して「矮小銀河候補」と呼ばれています。

チームは、見かけの離れ具合、大きさ、明るさを組み合わせて、どの候補がどの銀河の衛星らしいかを確率的に割り振りました。結果は、NGC 5084に少なくとも10個、NGC 5087に5個ほど、残りの多くはNGC 5068、というものです。ただし著者ら自身が、この割り振りの基準には恣意的な部分があると書いています。

しかも、いちばん近いNGC 5068については、つじつまの合わない点があります。候補をすべてNGC 5068と同じ1,700万光年の距離に置くと、どれも「大きさのわりに暗すぎる」銀河になってしまい、ほかの場所で知られている矮小銀河の傾向から外れるのです。空の上での位置関係は衛星らしく見えるのに、明るさと大きさの関係は「もっと遠くにある」と言っている。どちらが正しいかは、現時点では決められません。

もうひとつ、気になる観察があります。円盤を真横から見る向きになっているNGC 5084では、候補のいくつかが円盤とほぼ直角の方向に並んでいるように見えます。天の川銀河でも、衛星銀河が円盤に垂直な1枚の面にそって分布していることが知られていて、標準モデルのシミュレーションではこうした配置はめったに起きないとされてきました。NGC 5084でも同じことが起きているなら興味深いのですが、確かめるには候補それぞれの速度を測る必要があります。

足りないのか多すぎるのか

そもそも、行方不明の衛星銀河問題そのものが、いまは昔と違う姿をしています。論文の冒頭で著者らが整理しているとおり、この20年ほどのあいだに、天の川銀河のまわりでは非常に暗い矮小銀河が次々と見つかりました。シミュレーションの側も、ガスや星の物理を取り込むことで、暗黒物質のかたまりのすべてに目に見える銀河が宿るわけではないことを再現できるようになっています。

その結果、最近では「問題はもう解消したのではないか」という研究や、逆に「今度は衛星銀河が多すぎる」と指摘する研究まで出てきました。足りないのか、ちょうどいいのか、多すぎるのか。答えが割れているのは、結局のところ、暗い銀河をきちんと数えきれている場所がまだ少ないからです。

今回の研究の価値は、この議論に決着をつけたことではなく、数えられる場所をひとつ増やしたことにあります。天の川銀河の近所ではない、数千万光年先の銀河のまわりでも、時間をかけて深く撮れば、矮小銀河の候補は既知の10倍以上の数で出てくる。理論と観測が食い違ったとき、理論を疑う前に「観測は本当に数えきれているのか」を確かめる余地がこれだけ残っていた、ということを具体的な数で示しました。

トルトラさんはINAFの発表のなかで、こうした暗い銀河を調べることは天体の切手集めではなく、宇宙モデルの難問を解き、暗黒物質が宇宙をどう形づくっているかを理解するための手段だ、という趣旨のコメントをしています。

ユークリッドによる答え合わせ

次に必要なのは距離と速度の測定です。分光観測で候補の速度を測るか、もっと解像度の高い画像で個々の星まで見分けることができれば、それぞれがどの銀河の衛星なのか、あるいはどこにも属さない孤立した銀河なのかがわかります。

その点で都合がいいのは、VST-SMASHが観測している領域が、欧州宇宙機関のユークリッド宇宙望遠鏡の観測範囲と重なるように選ばれていることです。ユークリッドは大気の影響を受けない宇宙から撮影するので解像度が高く、初期の公開データだけでもすでに数千個の矮小銀河候補が報告されています。トルトラさんは、同じ領域をユークリッドの目で調べて、今回の結果を確認するか、修正したいと話しています。

47個のうち何個が本当に3つの銀河の衛星だったのか。その数が出てはじめて、標準モデルの予測と比べる材料になります。VST-SMASHは最終的に27個の近傍銀河のまわりを同じ深さで撮る計画なので、数えられる場所は今後も増えていく見込みです。

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出典

C. Tortora et al., “VST-SMASH: VST Survey of Mass Assembly and Structural Hierarchy II. Exploring dwarf galaxies in the vicinity of NGC 5068 and of the two galaxies NGC 5084 and NGC 5087 at the edges of the Virgo Supercluster”, Astronomy & Astrophysics, 713, A152 (2026) https://doi.org/10.1051/0004-6361/202558634(オープンアクセス・全文無料)

Astronomy & Astrophysics プレスリリース “Galaxy “ghostbusters” with the VST”(2026年9月16日) https://www.aanda.org/2026-press-releases/3236

Space.com “Astronomers discover 50 missing ‘ghost’ dwarf galaxies”(Robert Lea、2026年9月17日) https://www.space.com/astronomy/galaxies/astronomers-discover-50-missing-ghost-dwarf-galaxies

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