How big is Galáxia Cartwheel?

A Galáxia Cartwheel é uma galáxia em forma de anel na constelação do Escultor, a cerca de 400 a 500 milhões de anos-luz de distância. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, cerca de 9,46 trilhões de quilômetros. O anel externo de estrelas jovens da galáxia tem, em seu ponto mais largo, cerca de 140.000 a 150.000 anos-luz de diâmetro, cerca de uma vez e meia a largura do disco da Via Láctea. O anel se formou depois que uma galáxia menor colidiu com a Cartwheel.

Tamanho

A Cartwheel tem dois anéis: um anel interno brilhante ao redor do núcleo, e um anel externo colorido cerca de quatro vezes mais largo. O anel externo não é um círculo perfeito. Um estudo de 2020 o descreve como uma oval de cerca de 150.000 anos-luz de comprimento por 110.000 anos-luz de largura, com o centro a cerca de 21.000 anos-luz para um dos lados do núcleo da galáxia.

Vista da Terra, o anel externo tem apenas cerca de 72 segundos de arco de largura, cerca de um vinte e seis avos da largura da Lua cheia. Um segundo de arco equivale a 1/3.600 de grau. Para converter esse ângulo em um tamanho real, é preciso conhecer a distância da galáxia, que os astrônomos calculam a partir da velocidade com que a expansão do universo a está afastando da Terra. Estudos de 2020 e 2023, usando distâncias ligeiramente diferentes, chegaram a larguras de cerca de 150.000 e 144.000 anos-luz para o anel, respectivamente.

Comparações de tamanho

O anel externo é cerca de 1,5 vezes mais largo que o disco da Via Láctea, que tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro.
A Galáxia do Cata-Vento, um dos próximos objetos maiores no explorador, é cerca de 1,2 vezes mais larga que o anel externo da Cartwheel.
Se o anel externo fosse reduzido à largura de uma bola de basquete, com 24 centímetros de diâmetro, o disco da Via Láctea teria cerca de 16 centímetros de diâmetro.
Nessa escala, o anel interno teria cerca de 6 centímetros de diâmetro.

Como o anel se formou

A Cartwheel provavelmente já foi uma galáxia espiral comum, como a Via Láctea. Depois, uma galáxia menor a atravessou em alta velocidade. A colisão fez dois anéis se espalharem a partir do centro, como as ondas em um lago depois que uma pedra é jogada na água. Galáxias em anel como essa são menos comuns que as galáxias espirais.

O anel externo está se expandindo há cerca de 440 milhões de anos. Ao se mover, ele avança pelo gás ao redor e desencadeia o nascimento de novas estrelas. Um estudo de 2020 encontrou uma barra de estrelas no centro da Cartwheel que sobreviveu à colisão, um sinal de que a galáxia já tinha essa barra antes do choque.

Estrelas e raios X no anel

Um estudo de 2024 constatou que o anel externo é formado principalmente por estrelas nascidas nos últimos 400 milhões de anos. Ele contém milhões de estrelas jovens e brilhantes. As mais massivas delas explodem como supernovas, explosões que marcam a morte de uma estrela massiva, e deixam para trás buracos negros e estrelas de nêutrons, os núcleos colapsados que restam. Alguns desses objetos puxam matéria de uma estrela companheira e brilham intensamente em raios X.

A Cartwheel tem um número incomumente grande dessas fontes de raios X, porque muitas estrelas massivas se formaram em seu anel. Imagens infravermelhas do Telescópio Espacial James Webb também mostram regiões ricas em poeira de silicato, semelhante a boa parte da poeira encontrada na Terra, e em hidrocarbonetos, que são compostos de hidrogênio e carbono. Essas regiões formam raios entre os anéis.