暗黒物質を持たない銀河を新たに発見 (Third Time’s the Charm for a Row of Faint Galaxies Without Dark Matter)

2026-06-16 イェール大学

イェール大学の研究チームは、暗黒物質(ダークマター)をほとんど持たない3番目の銀河「NGC 1052-DF9」を発見した。この銀河は地球から約6700万光年の距離にあり、これまで暗黒物質を欠くことが確認されていたDF2、DF4と同じ直線状の銀河列に位置している。研究成果は『The Astrophysical Journal』に掲載された。研究チームはハワイのW.M.ケック天文台の観測データを用いてDF9内部の恒星運動を解析し、銀河全体の質量を推定した。その結果、質量は約1億太陽質量で、観測される恒星やガスなど通常物質だけで説明でき、一般的な銀河に存在するはずの100億太陽質量規模の暗黒物質は確認されなかった。さらに、DF2、DF4、DF9の3銀河が同じ線上に並ぶことから、これらは過去の銀河同士の高速衝突によって生じた可能性が高いと考えられている。この衝突で通常物質のガスが暗黒物質から分離し、そのガスから新たな銀河が形成されたというシナリオが提案された。本成果は、銀河形成には暗黒物質ハローが不可欠とする従来の考え方に新たな視点を与えるとともに、暗黒物質が通常物質とは独立した実体であることを支持する有力な証拠となる可能性がある。

暗黒物質を持たない銀河を新たに発見 (Third Time’s the Charm for a Row of Faint Galaxies Without Dark Matter)
The inset image shows Hubble Space Telescope imaging of DF9, the third “galaxy without dark matter” along a trail of galaxies (Keim et al. 2026). The background shows the full trail of galaxies, including the first two galaxies without dark matter, DF2 and DF4. (DECaLS)

<関連情報>

NGC 1052領域の銀河群に沿って、暗黒物質を欠く3つ目の銀河が発見された A Third Galaxy Missing Dark Matter along a Trail of Galaxies in the NGC 1052 Field

Michael A. Keim, Pieter van Dokkum, Zili Shen, Shany Danieli, and Imad Pasha
The Astrophysical Journal  Published: 2026 June 16
DOI:10.3847/1538-4357/ae6b8d

Abstract

While most dwarf galaxies are strongly dark-matter-dominated, two remarkable objects in the NGC 1052 field, DF2 and DF4, appear to lack dark matter. DF2 and DF4 were recently found to be part of a trail of low-luminosity galaxies that follow a linear relation between their position and radial velocity. If the other galaxies on this trail formed together with DF2 and DF4, e.g., from gas that was separated from dark matter through a “bullet dwarf” collision, they may lack dark matter as well. Here, we constrain the mass of DF9, the galaxy on the trail that most closely resembles DF2 and DF4. Using Keck/KCWI we find that DF9’s stellar velocity dispersion is 6.5+3.9-4.3 km s−1. This is consistent with the8.3+0.9-1.4 km s−1 dispersion that is expected from DF9’s 1.4 × 108 M stellar mass alone, and we conclude that—like DF2 and DF4—dark matter is not required to explain the kinematics of DF9. The dispersion is far below the 24 ± 3 km s−1 expected if DF9 had a 1.4 × 1010 M dark matter halo falling on the stellar mass–halo mass relation. We demonstrate that these results are not sensitive to the assumed distance of the trail. Our results are further evidence that the trail of low-mass galaxies in the NGC 1052 field formed together in a unique galaxy formation channel, and are consistent with the prediction of the bullet dwarf scenario that other trail galaxies should show the same lack of dark matter as DF2 and DF4.

1701物理及び化学
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