How big is Galaxie de la Roue de Chariot?

La galaxie de la Roue de Chariot est une galaxie en forme d'anneau dans la constellation du Sculpteur, à une distance comprise entre environ 400 et 500 millions d'années-lumière. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9,46 billions de kilomètres. L'anneau externe de jeunes étoiles de la galaxie mesure, à son point le plus large, entre environ 140 000 et 150 000 années-lumière de diamètre, soit environ 1,5 fois la largeur du disque de la Voie lactée. Cet anneau s'est formé après qu'une galaxie plus petite a traversé la Roue de Chariot à grande vitesse.

Taille

La Roue de Chariot possède deux anneaux : un anneau interne lumineux autour de son noyau, et un anneau externe coloré environ quatre fois plus large. L'anneau externe n'est pas un cercle parfait. Une étude de 2020 le décrit comme un ovale d'environ 150 000 années-lumière de long et 110 000 années-lumière de large, dont le centre se trouve à environ 21 000 années-lumière du noyau de la galaxie, d'un côté.

Vu depuis la Terre, l'anneau externe ne mesure qu'environ 72 secondes d'arc, soit environ un vingt-sixième de la largeur de la pleine Lune. Une seconde d'arc vaut 1/3 600 de degré. Convertir cet angle en taille réelle exige de connaître la distance de la galaxie, que les astronomes déterminent d'après la vitesse à laquelle l'expansion de l'univers l'éloigne de la Terre. Des études menées en 2020 et 2023, à partir de distances légèrement différentes, situent la largeur de l'anneau à environ 150 000 et 144 000 années-lumière, respectivement.

Comparaisons de taille

L'anneau externe est environ 1,5 fois plus large que le disque de la Voie lactée, qui mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre.
La galaxie du Moulinet, l'un des objets immédiatement plus grands dans l'explorateur, est environ 1,2 fois plus large que l'anneau externe de la Roue de Chariot.
Si l'anneau externe était réduit à la taille d'un ballon de basket, soit 24 centimètres de diamètre, le disque de la Voie lactée mesurerait environ 16 centimètres de diamètre.
À cette échelle, l'anneau interne mesurerait environ 6 centimètres de diamètre.

Comment l'anneau s'est formé

La Roue de Chariot était probablement autrefois une galaxie spirale ordinaire, comme la Voie lactée. Une galaxie plus petite l'a alors traversée à grande vitesse. La collision a envoyé deux anneaux se propager depuis le centre vers l'extérieur, comme les ondulations à la surface d'un étang après qu'on y a jeté une pierre. Les galaxies en anneau comme celle-ci sont moins courantes que les galaxies spirales.

L'anneau externe s'étend depuis environ 440 millions d'années. En avançant, il percute le gaz qui l'entoure et déclenche la naissance de nouvelles étoiles. Une étude de 2020 a découvert au centre de la Roue de Chariot une barre d'étoiles ayant survécu à la collision, signe que la galaxie possédait déjà cette barre avant l'impact.

Étoiles et rayons X dans l'anneau

Une étude de 2024 a montré que l'anneau externe est composé principalement d'étoiles formées au cours des 400 derniers millions d'années. Il contient des millions de jeunes étoiles brillantes. Les plus massives d'entre elles explosent en supernovae, des explosions qui marquent la mort d'une étoile massive, et laissent derrière elles des trous noirs et des étoiles à neutrons, les noyaux effondrés qui subsistent. Certains de ces objets arrachent de la matière à une étoile compagne et brillent intensément en rayons X.

La Roue de Chariot compte un nombre inhabituellement élevé de ces sources de rayons X, parce que de très nombreuses étoiles massives se sont formées dans son anneau. Les images infrarouges du télescope spatial James Webb montrent aussi des régions riches en poussière de silicates, comme une grande partie de la poussière présente sur Terre, et en hydrocarbures, des composés d'hydrogène et de carbone. Ces régions forment des rayons, comme ceux d'une roue, entre les anneaux.