国際研究チームが65億光年彼方で異常な密度プロファイルを持つ暗黒天体を発見

マックス・プランク天体物理学研究所（MPA）のシモーネ・ヴェジェッティ氏が率いる国際的な研究者グループは、2026年1月に学術誌『Nature Astronomy』で、地球から65億光年離れた位置にある未見の宇宙天体の分析結果を発表しました。この非放射性天体の発見は、背景放射に対する重力的な摂動の検出によってのみ可能となりました。この摂動を分析することで、天体の密度プロファイルが極めて異例であることが明らかになり、既存の宇宙論モデルに一石を投じています。

重力的な歪みの詳細な解析は、地球サイズの仮想スーパー望遠鏡を構築するために統合された世界的な電波望遠鏡ネットワークから得られたデータの相関分析によって達成されました。観測された主要なパラメータには、65億光年という距離と、太陽質量の約100万倍と推定される質量が含まれます。ヴェジェッティ博士に加え、イタリア国立天体物理学研究所（INAF）ボローニャ校のクリスティアーナ・スピンゴラ氏とダヴィデ・マッサリ氏といったイタリアの科学者たちも本研究に参画しました。この特筆すべき発見は、2025年10月に、同様の手法を用いてより小規模な天体の重力摂動が捉えられた研究の発展形と位置づけられます。

採用された手法は、重力レンズ効果の原理に基づいています。これにより、目に見えない構造を間接的に調査し、暗黒物質を含む質量の分布をマッピングすることが可能になります。密度分析の結果、天体の中心部分はブラックホールまたは高密度の恒星核に相当するものの、その外縁部が平坦化し、広範な非放射性の円盤状構造を形成していることが判明しました。研究者らは、これがこれまで分類されていなかった種類の暗黒天体であり、冷たい暗黒物質や温かい暗黒物質に関する標準的な見解に挑戦する可能性があると推測しています。高い中心集中度とそれに続く顕著ながら比較的平坦な外部への広がりを特徴とするこの特異な密度プロファイルは、同程度の質量の天体としては前例がありません。

科学者たちは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）などによる今後の観測で光の放射が確認されなかった場合、現在の宇宙論パラダイムに重大な影響が及ぶと指摘しています。MPAの研究グループリーダーであり、リズ・マイスナー研究チームの責任者でもあるシモーネ・ヴェジェッティ氏は、以前に重力レンズのベイズ統計モデリング技術、すなわち「重力インバージョンス」を用いて暗黒物質のサブ構造を発見する手法を開発していました。より広い文脈において、この発見は、宇宙の全質量の約85%を占めると推定される暗黒物質の性質に関するモデルに直接関わるため、極めて時宜を得たものです。

この発見と並行して、2026年1月には、NASAが「ハッブル」宇宙望遠鏡を用いて地球から1400万光年離れた別の特異な天体「Cloud-9」を発見したと発表しました。Cloud-9は恒星を持たないガス雲であり、その質量の大半を暗黒物質が占め、暗黒物質の質量は約太陽質量の50億倍と推定されています。ヴェジェッティ氏の天体が遠方銀河の光の歪みを通じて捉えられたのとは異なり、Cloud-9は水素が豊富な独立した構造として観測されており、初期の銀河形成の「遺物」と見なされています。