How big is IC 1101?

IC 1101 ist eine riesige Galaxie im Zentrum des Galaxienhaufens Abell 2029, etwa 1 Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie hat keinen scharfen Rand, sodass ihre Größe davon abhängt, wie schwach ein Leuchten noch mitgezählt wird. Ihr heller Hauptkörper ist etwa 350.000 Lichtjahre breit, und ein sehr schwacher Halo aus Sternen um sie herum wurde über etwa 4 Millionen Lichtjahre hinweg nachgewiesen. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer.

Größe

Um Galaxien fair zu vergleichen, messen Astronomen jede bis zur gleichen schwachen Helligkeitsstufe, die D25 genannt wird. Auf dieser Stufe erscheint IC 1101 am Himmel etwa 1,2 Bogenminuten lang. Eine Bogenminute ist ein Sechzigstel eines Grades. Bei der Entfernung der Galaxie entspricht dieser Winkel etwa 350.000 Lichtjahren.

Tiefere Aufnahmen erfassen schwächeres Licht. Der Siena Galaxy Atlas, der Galaxien bis zu einer schwächeren Stufe im roten Licht verfolgt, misst IC 1101 mit etwa 4,9 Bogenminuten, also etwa 1,4 Millionen Lichtjahren. 1991 nutzten Juan Uson und Kollegen viele überlappende Aufnahmen, um einen noch schwächeren Halo nachzuweisen, ein gestrecktes Oval, das etwa doppelt so lang wie breit ist. Gemittelt zwischen seiner langen und kurzen Richtung reicht er etwa 2 Millionen Lichtjahre vom Zentrum aus.

Ob dieser Halo zu IC 1101 oder zum umgebenden Haufen gehört, ist teilweise eine Frage der Definition. Die Bewegungen der Sterne weit draußen im Halo folgen der Schwerkraft des gesamten Haufens und nicht nur der Galaxie allein.

Größenvergleiche

Der helle Hauptkörper von IC 1101 ist etwa dreieinhalbmal so breit wie die Scheibe der Milchstraße, die etwa 100.000 Lichtjahre breit ist. Ihr schwacher Halo ist etwa 40-mal so breit.
Auf derselben D25-Stufe gemessen, ist IC 1101 etwa 1,4-mal so breit wie NGC 4889, die hellste Galaxie im Coma-Haufen.
Der Halo ist etwa das 1,6-Fache der Entfernung von der Milchstraße zur Andromeda-Galaxie (etwa 2,5 Millionen Lichtjahre).
Wäre die Milchstraße auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, wäre der Hauptkörper von IC 1101 etwa 85 Zentimeter groß und der Halo etwa 9,5 Meter.

Eine durch Verschmelzungen entstandene Galaxie

IC 1101 ist die hellste Galaxie in Abell 2029, einem reichen Galaxienhaufen. Man nimmt an, dass Galaxien wie sie, die in den Zentren reicher Haufen liegen, durch Verschmelzung mit anderen Galaxien wachsen. Der größte Teil des Lichts von IC 1101 stammt aus ihren äußeren Bereichen. In einer Analyse von Hubble-Aufnahmen aus dem Jahr 2017 lieferte der äußere Halo etwa 57 % des Lichts, eine mittlere Schicht etwa 17 % und der zentrale Körper nur etwa 25 %.

Ein übergroßer Kern

Diese Studie von Bililign Dullo und Kollegen aus dem Jahr 2017 ergab, dass IC 1101 einen ungewöhnlich großen Kern besitzt. Ein Kern ist ein zentraler Bereich, in dem die Sterne dünner verteilt sind, als es die äußeren Teile der Galaxie erwarten ließen. Der Kern von IC 1101 hat einen Radius von etwa 14.000 Lichtjahren. Zum Zeitpunkt seiner Messung war er der größte bekannte Kern einer Galaxie, etwa 10-mal so groß wie typische Kerne.

Astronomen vermuten, dass solche Kerne entstehen, wenn zwei Galaxien verschmelzen. Ihre zentralen Schwarzen Löcher sinken zur Mitte und umkreisen einander, wobei sie nahe Sterne fortschleudern. Die Größe des Kerns von IC 1101 deutet darauf hin, dass ihr zentrales Schwarzes Loch 40 bis 100 Milliarden Sonnenmassen haben könnte, auch wenn diese Schätzung indirekt ist.