How big is Galaktyka Koło Wozu?

Galaktyka Koło Wozu to galaktyka pierścieniowa w gwiazdozbiorze Rzeźbiarza, oddalona o mniej więcej 400–500 milionów lat świetlnych. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Zewnętrzny pierścień młodych gwiazd tej galaktyki ma w najszerszym miejscu około 140 000–150 000 lat świetlnych średnicy i jest mniej więcej półtora raza szerszy niż dysk Drogi Mlecznej. Pierścień powstał po tym, jak mniejsza galaktyka przebiła się przez Koło Wozu.

Rozmiar

Koło Wozu ma dwa pierścienie: jasny pierścień wewnętrzny wokół jądra oraz barwny pierścień zewnętrzny, mniej więcej cztery razy szerszy. Pierścień zewnętrzny nie jest idealnym kołem. W badaniu z 2020 roku opisano go jako owal o długości około 150 000 lat świetlnych i szerokości 110 000 lat świetlnych, którego środek jest przesunięty o około 21 000 lat świetlnych na jedną stronę od jądra galaktyki.

Z Ziemi pierścień zewnętrzny ma zaledwie około 72 sekund kątowych średnicy, czyli około jednej dwudziestej szóstej szerokości Księżyca w pełni. Sekunda kątowa to 1/3600 stopnia. Aby zamienić ten kąt na prawdziwy rozmiar, trzeba znać odległość do galaktyki. Astronomowie wyznaczają ją na podstawie tego, jak szybko rozszerzający się Wszechświat oddala galaktykę od Ziemi. W badaniach z 2020 i 2023 roku, w których przyjęto nieco różne odległości, podano, że szerokość pierścienia wynosi odpowiednio około 150 000 i 144 000 lat świetlnych.

Porównania rozmiarów

Pierścień zewnętrzny jest około 1,5 raza szerszy niż dysk Drogi Mlecznej, który ma około 100 000 lat świetlnych średnicy.
Galaktyka Wiatraczek, jeden z kolejnych większych obiektów w eksploratorze, jest około 1,2 raza szersza niż pierścień zewnętrzny Koła Wozu.
Gdyby pierścień zewnętrzny zmniejszyć do szerokości piłki do koszykówki (24 centymetry), dysk Drogi Mlecznej miałby około 16 centymetrów szerokości.
W tej skali pierścień wewnętrzny miałby około 6 centymetrów szerokości.

Jak powstał pierścień

Koło Wozu było prawdopodobnie kiedyś zwykłą galaktyką spiralną, taką jak Droga Mleczna. Potem mniejsza galaktyka z dużą prędkością przebiła się przez nią. Zderzenie sprawiło, że od centrum zaczęły rozchodzić się na zewnątrz dwa pierścienie, jak fale na stawie po wrzuceniu kamienia. Galaktyki pierścieniowe takie jak ta są rzadsze niż galaktyki spiralne.

Pierścień zewnętrzny rozszerza się od około 440 milionów lat. W trakcie ruchu wrzyna się w otaczający go gaz i wywołuje narodziny nowych gwiazd. W badaniu z 2020 roku znaleziono w centrum Koła Wozu poprzeczkę z gwiazd, która przetrwała zderzenie, co wskazuje, że galaktyka miała tę poprzeczkę jeszcze przed zderzeniem.

Gwiazdy i promieniowanie rentgenowskie w pierścieniu

W badaniu z 2024 roku stwierdzono, że pierścień zewnętrzny składa się głównie z gwiazd, które powstały w ciągu ostatnich 400 milionów lat. Znajdują się w nim miliony jasnych, młodych gwiazd. Najmasywniejsze z nich wybuchają jako supernowe, czyli eksplozje oznaczające śmierć masywnej gwiazdy, i zostawiają po sobie czarne dziury oraz gwiazdy neutronowe, czyli zapadnięte jądra, które po nich zostają. Niektóre z tych obiektów przyciągają materię od gwiazdy towarzyszącej i jasno świecą w promieniach rentgenowskich.

W Kole Wozu jest niezwykle dużo takich źródeł promieniowania rentgenowskiego, ponieważ w pierścieniu galaktyki powstało tak wiele masywnych gwiazd. Zdjęcia w podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba pokazują też obszary bogate w pył krzemianowy, podobny do znacznej części pyłu na Ziemi, oraz w węglowodory, czyli związki wodoru i węgla. Obszary te tworzą szprychy między pierścieniami.