How big is IC 1101?

IC 1101 est une galaxie géante au centre de l'amas de galaxies Abell 2029, à environ 1 milliard d'années-lumière de la Terre. Elle n'a pas de bord net, si bien que sa taille dépend du niveau de faiblesse retenu pour sa lueur. Son corps principal, le plus brillant, mesure environ 350 000 années-lumière de diamètre, et un halo d'étoiles très faible qui l'entoure a été détecté sur environ 4 millions d'années-lumière (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an, soit environ 9 460 milliards de kilomètres).

Taille

Pour comparer les galaxies de façon équitable, les astronomes mesurent chacune d'elles jusqu'à la même luminosité faible, un niveau appelé D25. À ce niveau, IC 1101 s'étend sur environ 1,2 minute d'arc dans le ciel. Une minute d'arc est un soixantième de degré. À la distance de la galaxie, cet angle correspond à environ 350 000 années-lumière.

Des images plus profondes atteignent une lumière plus faible. Le Siena Galaxy Atlas, qui repère les galaxies jusqu'à un niveau plus faible en lumière rouge, mesure IC 1101 à environ 4,9 minutes d'arc, soit environ 1,4 million d'années-lumière. En 1991, Juan Uson et ses collègues ont utilisé de nombreuses expositions superposées pour détecter un halo encore plus faible, un ovale allongé environ deux fois plus long que large. En moyenne entre ses dimensions longue et courte, il s'étend sur environ 2 millions d'années-lumière depuis le centre.

Savoir si ce halo appartient à IC 1101 ou à l'amas qui l'entoure relève en partie d'une question de définition. Loin dans le halo, le mouvement des étoiles obéit à la gravité de l'ensemble de l'amas plutôt qu'à celle de la galaxie seule.

Comparaisons de taille

Le corps principal brillant d'IC 1101 est environ trois fois et demie plus large que le disque de la Voie lactée, qui mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre. Son halo faible est environ 40 fois plus large.
Mesurée au même niveau D25, IC 1101 est environ 1,4 fois plus large que NGC 4889, la galaxie la plus brillante de l'amas de la Chevelure de Bérénice.
Le halo mesure environ 1,6 fois la distance entre la Voie lactée et la galaxie d'Andromède (environ 2,5 millions d'années-lumière).
Si la Voie lactée était réduite à la taille d'un ballon de basket, le corps principal d'IC 1101 mesurerait environ 85 centimètres de diamètre, et son halo environ 9,5 mètres de diamètre.

Une galaxie façonnée par des fusions

IC 1101 est la galaxie la plus brillante d'Abell 2029, un amas de galaxies riche. Les galaxies de ce type, situées au centre d'amas riches, sont censées croître en fusionnant avec d'autres galaxies. La majeure partie de la lumière d'IC 1101 provient de ses régions externes. Dans une analyse d'images de Hubble menée en 2017, le halo externe fournissait environ 57 % de la lumière, une couche intermédiaire environ 17 %, et le corps central seulement environ 25 %.

Un noyau surdimensionné

Cette étude de 2017, menée par Bililign Dullo et ses collègues, a montré qu'IC 1101 possède un noyau inhabituellement grand. Un noyau est une région centrale où les étoiles sont plus dispersées que ne le laisseraient penser les parties externes de la galaxie. Le noyau d'IC 1101 mesure environ 14 000 années-lumière de rayon. Lors de sa mesure, c'était le plus grand noyau connu dans une galaxie, environ 10 fois la taille des noyaux habituels.

Les astronomes pensent que de tels noyaux se forment après la fusion de deux galaxies. Leurs trous noirs centraux s'enfoncent alors vers le milieu et tournent l'un autour de l'autre, éjectant les étoiles proches. La taille du noyau d'IC 1101 suggère que son trou noir central pourrait avoir une masse comprise entre 40 et 100 milliards de fois celle du Soleil, bien que cette estimation soit indirecte.