مجرة عجلة العربة مجرة حلقية الشكل في كوكبة معمل النحات، تبعد نحو 400 إلى 500 مليون سنة ضوئية. والسنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، أي نحو 9.46 تريليون كيلومتر. ويبلغ عرض حلقة المجرة الخارجية من النجوم الفتية نحو 140,000 إلى 150,000 سنة ضوئية عند أوسع نقطة فيها، أي نحو مرة ونصف عرض قرص درب التبانة. وتشكلت الحلقة بعد أن اصطدمت مجرة أصغر بعجلة العربة واخترقتها.
الحجم
لعجلة العربة حلقتان: حلقة داخلية ساطعة حول نواتها، وحلقة خارجية ملونة يبلغ عرضها نحو أربعة أضعاف عرض الحلقة الداخلية. والحلقة الخارجية ليست دائرة كاملة. وتصفها دراسة عام 2020 بأنها شكل بيضوي طوله نحو 150,000 سنة ضوئية وعرضه 110,000 سنة ضوئية، ويقع مركزه على بعد نحو 21,000 سنة ضوئية إلى أحد جانبي نواة المجرة.
وتبلغ الحلقة الخارجية عند رؤيتها من الأرض نحو 72 ثانية قوسية فقط، أي نحو جزء من ستة وعشرين من عرض القمر المكتمل. والثانية القوسية جزء من 3,600 من الدرجة. ويتطلب تحويل هذه الزاوية إلى حجم حقيقي معرفة مسافة المجرة، ويستنتجها علماء الفلك من سرعة ابتعادها عن الأرض بفعل تمدد الكون. ويبلغ عرض الحلقة عند أوسع نقطة فيها نحو 150,000 سنة ضوئية بحسب دراسة عام 2020، ونحو 144,000 سنة ضوئية بحسب دراسة عام 2023، وقد استخدمت الدراستان مسافتين مختلفتين قليلًا.
مقارنات الحجم
- يبلغ عرض الحلقة الخارجية نحو 1.5 مرة عرض قرص درب التبانة، الذي يبلغ عرضه نحو 100,000 سنة ضوئية.
- أما مجرة دولاب الهواء، وهي من الأجسام الأكبر مباشرةً في المستكشف، فيبلغ عرضها نحو 1.2 مرة عرض الحلقة الخارجية لعجلة العربة.
- لو جرى تصغير الحلقة الخارجية إلى عرض كرة سلة، أي 24 سنتيمترًا، لبلغ عرض قرص درب التبانة نحو 16 سنتيمترًا.
- وبهذا المقياس، لبلغ عرض الحلقة الداخلية نحو 6 سنتيمترات.
كيف تشكلت الحلقة
كانت عجلة العربة على الأرجح مجرة حلزونية عادية مثل درب التبانة. ثم اخترقتها مجرة أصغر بسرعة عالية. وأدى الاصطدام إلى انتشار حلقتين من المركز نحو الخارج، كما تنتشر التموجات على سطح بركة بعد إلقاء حجر فيها. والمجرات الحلقية من هذا النوع أقل شيوعًا من المجرات الحلزونية.
وتتمدد الحلقة الخارجية منذ نحو 440 مليون سنة. وهي تندفع في أثناء حركتها في الغاز المحيط بها فتطلق ولادة نجوم جديدة. ووجدت دراسة عام 2020 قضيبًا من النجوم في مركز عجلة العربة نجا من الاصطدام، وهذا دليل على أن المجرة كان فيها هذا القضيب قبل الاصطدام.
النجوم والأشعة السينية في الحلقة
وجدت دراسة عام 2024 أن الحلقة الخارجية تتكون في معظمها من نجوم تشكلت خلال آخر 400 مليون سنة. وتضم ملايين النجوم الفتية الساطعة. وتنفجر أكثر هذه النجوم كتلة على شكل مستعرات عظمى، وهي انفجارات تعلن موت نجم هائل الكتلة، وتخلّف ثقوبًا سوداء ونجومًا نيوترونية، وهي اللبّ المنهار الذي يتبقى. ويسحب بعض هذه البقايا مادة من نجم رفيق ويسطع بشدة في الأشعة السينية.
ويوجد في عجلة العربة عدد كبير على نحو غير معتاد من هذه المصادر السينية، لأن عددًا كبيرًا جدًا من النجوم الهائلة الكتلة تشكل في حلقتها. وتُظهر صور بالأشعة تحت الحمراء من تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضًا مناطق غنية بغبار السيليكات، الذي يشبه كثيرًا من الغبار على الأرض، وبالهيدروكربونات، وهي مركبات من الهيدروجين والكربون. وتشكل هذه المناطق أسلاكًا بين الحلقتين.
المصادر
- Webb Captures Stellar Gymnastics in the Cartwheel Galaxy. NASA, 2022.
- Cartwheel Galaxy: Astronomers Do Flips Over Cartwheel Galaxy. NASA Chandra X-ray Center, 2006.
- Discovery of a near-infrared bar and a pseudobulge in the collisional ring galaxy Cartwheel. Barway et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020.
- Star formation history of the post-collisional Cartwheel galaxy using Astrosat/UVIT FUV images. Mayya et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023.
- Understanding the unusual life of the Cartwheel galaxy using stellar populations. Ditrani et al., Astronomy & Astrophysics, 2024.
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
- Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
- The Carnegie-Chicago Hubble Program. VII. The Distance to M101 via the Optical Tip of the Red Giant Branch Method. Beaton et al., The Astrophysical Journal, 2019.
- Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.