How big is Galaktyka Karłowata Leo II?

Leo II to mała, słabo świecąca galaktyka karłowata, która okrąża Drogę Mleczną. Leży w gwiazdozbiorze Lwa, około 760 000 lat świetlnych od Ziemi. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Połowa światła gwiazd Leo II pochodzi z centralnego obszaru o szerokości około 1100 lat świetlnych. Najsłabsze gwiazdy na obrzeżach galaktyki rozciągają się na przestrzeni około 4100 lat świetlnych.

Rozmiar

Galaktyka karłowata nie ma wyraźnej krawędzi. Gwiazd jest w niej coraz mniej w miarę oddalania się od środka, dlatego astronomowie opisują jej rozmiar na kilka sposobów. Jednym z nich jest promień połowy światła, czyli odległość od środka, w obrębie której znajduje się połowa światła galaktyki.

W katalogu pobliskich galaktyk karłowatych z 2012 roku promień połowy światła Leo II na niebie wynosi 2,6 minuty kątowej, przy czym minuta kątowa to sześćdziesiąta część stopnia. Przy odległości Leo II wynoszącej 233 000 parseków, gdzie parsek to około 3,26 roku świetlnego, daje to 176 parseków. Połowa światła Leo II pochodzi więc z obszaru o szerokości około 350 parseków, czyli 1100 lat świetlnych. Wartość ta jest niepewna o około jedną czwartą w obie strony.

W badaniu z 2007 roku zliczono gwiazdy Leo II na rozległym obszarze, korzystając ze zdjęć z przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey. Dopasowano do nich standardowy model tego, jak liczba gwiazd maleje wraz z odległością od środka. W tym modelu liczba gwiazd spada do zera w odległości 632 parseków od środka, więc galaktyka ma około 1260 parseków, czyli 4100 lat świetlnych, średnicy. Leo II jest niemal okrągła.

Porównania rozmiarów

Mierzona w ten sam sposób, czyli promieniem obejmującym połowę światła, Galaktyka Karłowata w Psach Gończych I jest mniej więcej trzykrotnie szersza niż Leo II. Mimo to Leo II emituje około trzykrotnie więcej światła.
Dysk Drogi Mlecznej, o średnicy około 100 000 lat świetlnych, jest około 24 razy szerszy niż pełny zasięg Leo II.
Gdyby dysk Drogi Mlecznej zmniejszyć do szerokości piłki do koszykówki, Leo II byłaby drobinką o średnicy około 1 centymetra, w odległości około 1,8 metra.
Odległość Leo II od Ziemi jest mniej więcej siedem i pół raza większa niż szerokość Drogi Mlecznej.

Galaktyka spajana ciemną materią

To, jak szybko poruszają się gwiazdy galaktyki, pokazuje, ile masy je ze sobą wiąże. W przeglądzie z 2007 roku zmierzono prędkości 171 gwiazd w Leo II. Ich prędkości zwykle różnią się od średniej prędkości galaktyki o około 6,6 kilometra na sekundę, a rozrzut pozostaje mniej więcej taki sam aż do brzegu galaktyki. Po połączeniu tych prędkości z rozmiarem galaktyki w innym badaniu z 2007 roku ustalono, że Leo II zawiera około 100 razy więcej masy niż Słońce, w przeliczeniu na światło, które wysyła.

Większość tej masy musi być ciemną materią, która nie wysyła światła i jest wykrywana wyłącznie dzięki swojej grawitacji. Jak można się spodziewać po galaktyce tak odległej, w tym samym badaniu nie znaleziono śladów tego, by grawitacja Drogi Mlecznej zniekształcała Leo II.

Jej gwiazdy i historia

Leo II odkryto w 1950 roku. Jest to karłowata galaktyka sferoidalna, czyli mała, zaokrąglona galaktyka, w której gwiazdy są rozmieszczone tak rzadko, że wygląda na bardzo słabo świecącą. Większość jej gwiazd powstała około 8–9 miliardów lat temu.

W badaniu z 2007 roku, w którym użyto teleskopu Subaru, stwierdzono, że tworzenie gwiazd powoli kurczyło się wtedy od zewnętrznych części w stronę środka. Około 4 miliardów lat temu prawie ustało, z wyjątkiem samego środka, gdzie później powstała niewielka liczba młodszych gwiazd.