How big is Galaktyka Wiatraczek?

Galaktyka Wiatraczek, zwana też Messier 101 lub M101, to duża galaktyka spiralna w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. Jej dysk z gwiazd, pyłu i gazu ma około 170 000–190 000 lat świetlnych średnicy. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Galaktyka znajduje się około 21 milionów lat świetlnych od Ziemi.

Rozmiar

Galaktyka M101 jest zwrócona ku Ziemi niemal frontem, więc widać cały jej dysk i wszystkie ramiona spiralne. NASA podaje jej szerokość 170 000 lat świetlnych, na podstawie szczegółowego portretu wykonanego przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a i opublikowanego w 2006 roku.

Galaktyka nie ma ostrej krawędzi, dlatego astronomowie często mierzą jej szerokość do miejsca, w którym jej blask słabnie do ustalonego poziomu. Przy takim poziomie Trzeci Katalog Referencyjny Jasnych Galaktyk podaje dla M101 szerokość około 29 minut kątowych, czyli niemal tyle, ile wynosi szerokość Księżyca w pełni. Minuta kątowa to sześćdziesiąta część stopnia. Przeliczenie tego kąta na szerokość zależy od odległości galaktyki.

W badaniu z 2019 roku zmierzono najjaśniejsze stare czerwone olbrzymy na obrzeżach M101 i ustalono, że galaktyka leży w odległości 6,52 miliona parseków, przy czym parsek to około 3,26 roku świetlnego. To około 21 milionów lat świetlnych, więc szerokość z katalogu wynosi około 180 000 lat świetlnych. Badania pulsujących gwiazd zwanych cefeidami dają nieco większą odległość, około 22 milionów lat świetlnych, i szerokość bliską 190 000 lat świetlnych. Strony NASA wykorzystują starszą wartość odległości, 25 milionów lat świetlnych.

Porównania rozmiarów

M101 jest niemal dwukrotnie szersza niż dysk Drogi Mlecznej, który ma około 100 000 lat świetlnych średnicy.
Gdyby dysk Drogi Mlecznej zmniejszyć do szerokości piłki do koszykówki (24 centymetry), M101 miałaby około 43 centymetrów szerokości i byłaby oddalona o około 51 metrów.
M101 jest około 1,3 raza szersza niż Virgo A, inna olbrzymia galaktyka w eksploratorze, gdy obie mierzy się do tego samego poziomu blasku.
Mierzona w ten sam sposób, M101 jest też około 1,3 raza szersza niż jasny dysk Galaktyki Andromedy, najbliższej Drodze Mlecznej dużej galaktyki.

Gwiazdy i powstawanie gwiazd

Szacuje się, że M101 zawiera co najmniej bilion gwiazd. Około 100 miliardów z nich może być podobnych do Słońca pod względem temperatury i czasu życia. Ramiona spiralne są usiane dużymi mgławicami, czyli obłokami gazu, w których powstają nowe gwiazdy. Gromady gorących, młodych, niebieskich gwiazd wyznaczają przebieg ramion.

Dysk jest tak cienki, że Teleskop Hubble'a widzi przez niego jeszcze dalsze galaktyki. Pierre Méchain, współpracownik astronoma Charlesa Messiera, odkrył M101 w 1781 roku. Można ją zobaczyć przez mały teleskop.

Supernowe w Galaktyce Wiatraczek

Astronomowie zarejestrowali w M101 kilka supernowych, czyli eksplozji gwiazd. Jedna z nich, SN 2011fe, to w 2024 roku najbliższa z niedawnych supernowych typu Ia. Supernowa tego typu osiąga znaną jasność maksymalną, dlatego astronomowie używają jej do mierzenia odległości do dalekich galaktyk i tempa rozszerzania się Wszechświata.

Koichi Itagaki odkrył kolejną, SN 2023ixf, 19 maja 2023 roku. Była to supernowa typu II, czyli eksplozja masywnej gwiazdy, a modele pasują do gwiazdy o masie około 15 razy większej niż masa Słońca. Ponieważ M101 jest fotografowana tak często, astronomowie amatorzy i zawodowi znaleźli później tę supernową na wielu zdjęciach wykonanych, zanim doniesiono o niej.