星のない銀河？

宇宙の標準的な描像によれば、最初にあったのは暗黒物質だ。ハローと呼ばれる目に見えない暗黒物質の塊ができ、そこへガスが落ち込み、冷えて、星として輝き始めた。しかし、最も小さなハローはすべてがうまくいったわけではないはずだ。宇宙が再電離する前には、そのガスは冷えるのが遅すぎた。再電離の後には、宇宙を満たす紫外線によって温められ続けた。こうしたハローは元のガスを永遠に保ち続け、ひとつの星もつくらない。

天文学者はこれをRELHIC（Reionization-Limited H i Clouds、再電離に制限されたH i雲）、あるいは単に「暗黒銀河」と呼ぶ。理論のはっきりした予言だが、見つけるのは非常に難しい。星がないので、普通の望遠鏡では見えないのだ。見つける唯一の方法は、中性水素が波長21センチメートルで発するかすかな電波をとらえることである。

孤独な雲

国家天文台（中国科学院）のジンロン・シュー（Jin-Long Xu）とミラノ・ビコッカ大学のアレハンドロ・ベニテス＝ランバイが率いるチームは、中国の口径500メートル電波望遠鏡FASTによるブラインド電波サーベイで、そのひとつを見つけた。2026年7月と8月にさらに3回観測した。日付を変えて繰り返し観測することで、電波干渉の可能性を排除した。この雲は、既存の暗黒銀河候補のカタログには載っていない。

彼らはこれをJ1351+0039と名づけた。距離は約3.7メガパーセク、およそ1200万光年だ。10万パーセク以内に大きな銀河はない。隣の銀河から引きはがされた物質であることを示すような、ガスの尾や橋もない。

数字が語ること

• **中性水素：**太陽質量の約48万倍。ヘリウムも含めると約64万倍。
• **大きさ：**有効半径2.9キロパーセクで、ほぼ円形（軸比0.94）。
• **星：**DESIレガシーサーベイの深い画像では検出されなかった。検出限界の下に隠れていられる星は、最大でも太陽質量の15万倍である。
• 総質量（ガスの運動の速さから測定）：太陽質量の約1億3000万倍。

ここから、暗黒物質と通常の物質の比は約200になる。この目に見えない質量がなければ、雲は約2億4000万年で散らばってしまうと著者らは計算している。

ガスはほとんど回転しておらず（秒速約4 km）、内部のランダムな運動は秒速約11.6 kmに達する。つまりこの雲は、円盤のように回転して支えられているのではなく、温かいガスの球のように圧力で支えられている。温度は約1万1000 Kで、宇宙の紫外線背景放射によって温められたガスの温度と一致する。星をつくれるほど冷えたことが一度もないのだ。

まだ不確かなこと

著者らは慎重だ。超低輝度矮小銀河しし座T（Leo T）のような、ごく希薄な星の集団があったとしても、この距離では現在の画像では見えない。雲が本当に星をもたないことを確かめるには、ハッブル宇宙望遠鏡やジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による宇宙からのより深い画像が必要だ。弱い回転も、RELHICとしては予想外である。著者らは、雲がゆっくりとわずかな回転を獲得したのかもしれないと考えている。

したがってJ1351+0039は候補である。本物の暗黒銀河か、極めて暗い普通の銀河かのどちらかだ。

これまでで最もすっきりした候補

これまでの候補、銀河M94の近くのCloud-9や、M51の近くの2つは、大きな銀河のそばにあり、その重力によって形を変えられた可能性がある。J1351+0039は孤立している。著者らによれば、これはこれまでに見つかった中で最もすっきりとして説得力のある、孤立した暗黒銀河の候補だ。星がひとつも生まれたことのない場所で、暗黒物質とガスを調べられる天然の実験室なのである。