チリのベラ・C・ルービン天文台は、建設段階を終えたばかりにもかかわらず、すでに天の川銀河のこれまで知られていなかった伴銀河を2つ発見した。天文学者たちは長い間、数百個の淡い銀河が我々の宇宙近傍に潜んでいると疑ってきたが、今やこの新しい望遠鏡が実際にそれらを見つけられるという証拠を得た。これは公開予告編のようなものだ。ただし、爆発は少なく、暗黒物質は多めだが。

チリ・アンデス山脈のセロ・パチョンに位置するNSF-DOEベラ・C・ルービン天文台は、天空を極めて詳細にサーベイするために設計されている。その初期観測で、どういうわけか検出を逃れていた2つの捉えにくい天体が明らかになった。これは「本当に、本当に淡かった」ということを丁寧に言ったまでのことだ。天の川のような大きな銀河には、矮小銀河や星団といった小さな伴天体がある。その多くは星の数が非常に少なく、見つけるのはスタジアムの投光照明の中でホタル一匹を探すようなものだ。天文学者は天の川の周囲に約65個の衛星銀河を確認しているが、推定ではさらに数百個が未発見のまま残っている。

イェール大学の天文学者が率いたものを含む2つの新研究は、ルービンがこうした欠落天体の発見と、我々の銀河周辺の全体像の完成に大きな役割を果たせることを示唆している。

天文台の正式運用開始前に集められた観測データを用いて、研究者たちは極めて淡い2つの衛星を特定した。1つ目は「アクエリアスIV」で、地球から約35万5000光年離れた天の川の遠い外縁部にある小さな銀河だ。2つ目は「ルービン-GC1」で、我々の銀河の反対側にある星団であり、厚い宇宙塵の雲が観測を特に困難にする領域に隠れている。つまり、銀河規模の煙幕の背後に隠れていたわけだ。

どちらの発見も注目に値する。なぜなら、天文学者たちはルービンが生涯にわたって集めると期待されるデータのほんの一部だけを使ってこれらを見つけたからだ。「私が特に興奮しているのは、これらの発見がルービンにとってほんの始まりにすぎないということです」と、イェール大学大学院芸術科学研究科の天文学専攻学生ウィリアム・サーニーは語る。サーニーは、『Research Notes of the AAS』に掲載されたアクエリアスIVの研究の筆頭著者であり、『The Astrophysical Journal Letters』に受理されたルービン-GC1の研究の第二著者でもある。「天文台が予備データだけでこれほど淡く困難な系を見つけられるなら、その完全な10年間のサーベイは間違いなく、さらに多くの天の川衛星銀河の発見をもたらすでしょう」とサーニーは言う。「これらの新しい衛星は、銀河形成モデルの検証、天の川の組み立て史の追跡、そして暗黒物質の性質の調査といった新たな機会を我々に与えてくれます」。

ルービンは6月に、野心的な10年間の「空間と時間の遺産サーベイ（LSST）」を開始した。このプロジェクトは、変化する夜空の極めて詳細な記録を作成すると同時に、これまでの望遠鏡では検出できなかった天体を探すことを目指している。その主要な科学目標の1つは、天の川の「ハロー」を地図化することだ。ハローとは、銀河の主円盤を取り囲む広大でほぼ球形の領域である。このハローには、散在する星々、ガス、暗黒物質に加え、淡い衛星銀河や星団、その他の構造が含まれ、天の川の過去に関する手がかりを保存している。この巨大なサーベイを実行するため、ルービンは8.4メートルのシモニー・サーベイ望遠鏡と、これまでに建設された中で最大のデジタルカメラを使用する。このカメラは3.2ギガピクセルの解像度で画像を撮影できる。南半球の空の広い領域を繰り返し撮影することで、天文台は宇宙の極めて広範囲にわたるタイムラプス記録を構築する。この施設は、米国国立科学財団と米国エネルギー省科学局が共同で資金提供している。

新研究のために、天文学者たちは2025年4月から2026年1月の間に集められた予備観測データを調べた。これらの画像は夜空全体のわずか約7％をカバーしていたが、それでも天の川のこれまで知られていなかった2つの伴天体を明らかにするのに十分だった。これらの発見は、励みになる