Jak duża jest największa znana galaktyka?

Nowe obserwacje pozwoliły po raz pierwszy wyznaczyć rzeczywistą granicę IC 1101. Badanie potwierdziło, że jest to największa znana galaktyka o średnicy około 1,7 miliona lat świetlnych.

Jak duża jest największa znana galaktyka?

.W ramach nowego badania naukowcy pod kierownictwem Carlosa Marrero-de la Rosy z Instituto de Astrofísica de Canarias uzyskali najgłębsze w historii obrazy galaktyki IC 1101, co po raz pierwszy pozwoliło wyznaczyć jej rzeczywistą zewnętrzną granicę. Obserwacje potwierdzają, że jest to największa znana galaktyka – rozciąga się na około 520 kiloparseków, czyli około 1,7 miliona lat świetlnych, i zawiera gwiazdy o łącznej masie szacowanej na 3,4 biliona mas Słońca. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.

Największe galaktyki, określane jako najjaśniejsze galaktyki gromad (brightest cluster galaxies – BCG), powstają w wyniku hierarchicznego procesu formowania się tego rodzaju obiektów. Przez miliardy lat rosną, pochłaniając mniejsze galaktyki. Ich rozległe halo gwiazdowe stopniowo przechodzi w ośrodek międzygalaktyczny gromady – rozproszony gaz i gwiazdy wypełniające przestrzeń pomiędzy galaktykami.

Jak podkreślają astronomowie, to właśnie to płynne przejście sprawia, że określenie rzeczywistych rozmiarów BCG jest tak trudne. Ich zewnętrzne obszary zachowują ślady dawnych połączeń z innymi galaktykami w postaci ogonów pływowych (tidal tails – cienkich, wydłużonych pasm gwiazd i gazu rozciągających się w kosmosie, powstających na skutek silnego oddziaływania grawitacyjnego między galaktykami) i rozległych halo gwiazdowych. Struktury te nakładają się na światło międzygalaktyczne gromady, przez co trudno jest jednoznacznie ustalić, gdzie kończy się galaktyka, a zaczyna otaczające ją środowisko kosmiczne.

Jak astronomowie wyznaczyli granicę IC 1101

.W czasie badania naukowcy przyjrzeli się bliżej jednemu z najbardziej rozległych układów gwiazdowych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano – BCG znajdującej się w centrum gromady galaktyk Abell 2029. Wcześniejsze pomiary wskazywały, że jej rozmiary sięgają 607 kiloparseków. Wykorzystując obrazy z kamery Wide Field Camera teleskopu Isaac Newton Telescope (INT), astronomowie postanowili po raz pierwszy odnaleźć rzeczywistą granicę tej galaktyki.

Wyznaczenie rzeczywistej granicy galaktyki wymaga wykrycia niezwykle słabego światła gwiazd oraz oddzielenia go od niepożądanego źródła zakłóceń – rozproszonego światła gwiazd znajdujących się na pierwszym planie. Tworzy ono delikatną poświatę na obrazie i przesłania właśnie te najbledsze obszary, które astronomowie próbują dostrzec.

Badacze opracowali szczegółowy model sposobu, w jaki układ optyczny teleskopu rozprasza światło punktowych źródeł, takich jak gwiazdy, wykorzystując do tego dziesiątki gwiazd o różnej jasności jako punkty odniesienia. Następnie, korzystając z tego modelu, astronomowie usunęli z końcowego obrazu rozproszone światło pochodzące z ponad 250 gwiazd, odsłaniając niezwykle słabe struktury.

Największa znana galaktyka ma średnicę 1,7 miliona lat świetlnych

.Badanie rozkładu jasności gwiazd wykazało, że granica IC 1101 znajduje się około 260 kiloparseków od jej centrum. Oznacza to, że galaktyka ma potwierdzoną średnicę około 520 kiloparseków i pozostaje największą znaną galaktyką. Całkowita masa gwiazd zawarta wewnątrz tej granicy została oszacowana przez astronomów na około 3,4 biliona mas Słońca, choć dokładna wartość zależy od przyjętego położenia granicy.

Dla porównania Droga Mleczna ma około 30 kiloparseków średnicy. IC 1101 jest od niej około 17 razy większa. Co więcej, masa samych gwiazd tej galaktyki przewyższa całkowitą masę Drogi Mlecznej, uwzględniającą także ciemną materię, szacowaną na 1–1,5 biliona mas Słońca.

IC 1101 nadal rośnie

.Poza główną granicą galaktyki naukowcy wykryli osiem rozległych, słabych i asymetrycznych struktur gwiazdowych. Jest to dowód, że IC 1101 nadal powiększa się poprzez trwającą akrecję, a nie jest jeszcze całkowicie uformowanym i ustabilizowanym układem. Astronomowie podkreślają, że obrzeża IC 1101 wykazują wyraźne oznaki trwającego przyrostu masy, co oznacza, że galaktyka wciąż zwiększa swoje rozmiary.

Emil Gołoś