天文学者らは、銀河系が暗黒物質を主成分とする広大で平坦な物質のシートの中にあり、巨大な空虚空間に囲まれていることを発見した。この構造は、近傍のほとんどの銀河が私たちの局所銀河群に向かって重力で引き寄せられるのではなく離れていく理由を説明する。先進的なシミュレーションに基づくこの発見は、宇宙論における長年の謎を解決する。
ほぼ1世紀前、エドウィン・ハッブルは、ほとんどの銀河が銀河系から遠ざかっているのを観測し、ビッグバンに由来する膨張宇宙の考えを支持した。しかし、アンドロメダは例外として際立っており、約100キロメートル毎秒で接近している。過去50年間、研究者らは、銀河系、アンドロメダ、および小さな伴銀河を含む局所銀河群近傍の他の大規模銀河の外向き運動に困惑してきた。なぜなら、それらの合計重力はこれらの近隣銀河をより近くに引き寄せるはずで、反発させるものではないからだ。 国際チームは、フローニンゲンのKapteyn研究所の博士課程修了生であるEwoud Wempe氏が率い、コンピュータシミュレーションを用いて調査を行った。宇宙マイクロ波背景放射の測定から得られた初期宇宙の条件を出発点とし、時間を進めて現在の局所銀河群を再現するモデルを構築した。このシミュレーションは、数千万光年にわたる広大で平坦化した物質分布を明らかにし、通常の物質と暗黒物質の両方を含む。この宇宙シートは、上と下に物質の極めて少ない広大な宇宙虚空に挟まれている。 このモデルは、銀河系、アンドロメダ、および局所銀河群外の31の近傍銀河の質量、位置、速度を正確に再現し、「私たちの宇宙近傍の仮想双子」と評される。この平面内では、質量の広がりが局所銀河群の重力引力を相殺し、銀河が外向きに漂うことを可能にし、疎な虚空が他の方向からの内向き運動の欠如を説明する。 Wempe氏は、「私たちは、最終的に局所銀河群に至る初期宇宙のすべての可能な局所配置を探求している。一方で現在の宇宙論モデルと一致し、他方で私たちの局所環境の力学と一致するモデルを手に入れたのは素晴らしい」と語った。天文学者のAmina Helmi氏は、「銀河の運動のみに基づいて、局所銀河群内およびその直外の銀河の位置に対応する質量分布を決定できるのを見るのは興奮する」と付け加えた。 この研究は2026年にNature Astronomyに掲載され、銀河系とアンドロメダ周囲の暗黒物質分布の最初の詳細なマッピングを示すものである。