How big is Wagenrad-Galaxie?

Die Wagenrad-Galaxie ist eine ringförmige Galaxie im Sternbild Bildhauer, etwa 400 bis 500 Millionen Lichtjahre entfernt, wobei ein Lichtjahr die Strecke ist, die das Licht in einem Jahr zurücklegt – etwa 9,46 Billionen Kilometer. Der äußere Ring der Galaxie aus jungen Sternen ist an seiner breitesten Stelle etwa 140.000 bis 150.000 Lichtjahre breit, ungefähr das Eineinhalbfache der Breite der Scheibe der Milchstraße. Der Ring entstand, nachdem eine kleinere Galaxie durch die Wagenrad-Galaxie hindurchraste.

Größe

Die Wagenrad-Galaxie hat zwei Ringe: einen hellen inneren Ring um ihren Kern und einen farbenprächtigen äußeren Ring, der etwa viermal so breit ist. Der äußere Ring ist kein perfekter Kreis. Eine Studie aus dem Jahr 2020 beschreibt ihn als Oval von etwa 150.000 Lichtjahren Länge und 110.000 Lichtjahren Breite, dessen Mittelpunkt etwa 21.000 Lichtjahre seitlich vom Kern der Galaxie liegt.

Von der Erde aus gesehen ist der äußere Ring nur etwa 72 Bogensekunden breit, etwa ein Sechsundzwanzigstel der Breite des Vollmonds. Eine Bogensekunde ist 1/3.600 eines Grades. Um aus diesem Winkel eine tatsächliche Größe zu berechnen, braucht man die Entfernung der Galaxie, die Astronomen daraus ableiten, wie schnell das expandierende Universum sie von der Erde forttreibt. Studien aus den Jahren 2020 und 2023 kamen mit leicht unterschiedlichen Entfernungen auf eine Breite des Rings von etwa 150.000 beziehungsweise 144.000 Lichtjahren.

Größenvergleiche

Der äußere Ring ist etwa 1,5-mal so breit wie die Scheibe der Milchstraße, die etwa 100.000 Lichtjahre breit ist.
Die Feuerrad-Galaxie, eines der nächstgrößeren Objekte im Explorer, ist etwa 1,2-mal so breit wie der äußere Ring der Wagenrad-Galaxie.
Wäre der äußere Ring auf die Breite eines Basketballs geschrumpft, 24 Zentimeter im Durchmesser, wäre die Scheibe der Milchstraße etwa 16 Zentimeter breit.
In diesem Maßstab wäre der innere Ring etwa 6 Zentimeter breit.

Wie der Ring entstand

Die Wagenrad-Galaxie war wahrscheinlich einst eine gewöhnliche Spiralgalaxie wie die Milchstraße. Dann durchschlug eine kleinere Galaxie sie mit hoher Geschwindigkeit. Die Kollision ließ zwei Ringe vom Zentrum nach außen wandern, ähnlich den Wellen auf einem Teich, nachdem ein Stein hineingeworfen wurde. Ringgalaxien wie diese sind seltener als Spiralgalaxien.

Der äußere Ring dehnt sich seit etwa 440 Millionen Jahren aus. Dabei pflügt er durch das umgebende Gas und löst die Geburt neuer Sterne aus. Eine Studie aus dem Jahr 2020 entdeckte im Zentrum der Wagenrad-Galaxie einen Sternbalken, der die Kollision überstanden hat – ein Hinweis darauf, dass die Galaxie diesen Balken schon vor dem Zusammenstoß besaß.

Sterne und Röntgenstrahlung im Ring

Eine Studie aus dem Jahr 2024 ergab, dass der äußere Ring größtenteils aus Sternen besteht, die sich in den letzten 400 Millionen Jahren gebildet haben. Er enthält Millionen heller junger Sterne. Die massereichsten von ihnen explodieren als Supernovae, Explosionen, die den Tod eines massereichen Sterns markieren, und hinterlassen Schwarze Löcher und Neutronensterne, die verbliebenen kollabierten Kerne. Einige von ihnen ziehen Materie von einem Begleitstern ab und leuchten hell im Röntgenlicht.

Die Wagenrad-Galaxie weist eine ungewöhnlich hohe Zahl solcher Röntgenquellen auf, weil in ihrem Ring so viele massereiche Sterne entstanden sind. Infrarotaufnahmen des James-Webb-Weltraumteleskops zeigen zudem Regionen, die reich an Silikatstaub sind, wie ein Großteil des Staubs auf der Erde, sowie an Kohlenwasserstoffen, Verbindungen aus Wasserstoff und Kohlenstoff. Diese Regionen bilden Speichen zwischen den Ringen.