How big is Tõllaratta galaktika?

Tõllaratta galaktika on rõngakujuline galaktika Kujuri tähtkujus, ligikaudu 400–500 miljoni valgusaasta kaugusel. Valgusaasta on vahemaa, mille valgus läbib ühe aastaga, umbes 9,46 triljonit kilomeetrit. Galaktika noortest tähtedest koosnev välimine rõngas on kõige laiemas kohas umbes 140 000–150 000 valgusaasta läbimõõduga, mis on ligikaudu poolteist korda Linnutee ketta laius. Rõngas tekkis pärast seda, kui väiksem galaktika põrkas läbi Tõllaratta.

Suurus

Tõllarattal on kaks rõngast: ere sisemine rõngas tuuma ümber ja värviline välimine rõngas, mis on umbes neli korda laiem. Välimine rõngas pole täiuslik ring. 2020. aasta uuring kirjeldab seda ovaalina, mis on umbes 150 000 valgusaastat pikk ja 110 000 valgusaastat lai ning mille keskpunkt asub galaktika tuumast umbes 21 000 valgusaasta kaugusel ühel pool.

Maalt vaadates on välimise rõnga läbimõõt vaid umbes 72 kaaresekundit, mis on umbes kahekümne kuuendik täiskuu laiusest. Kaaresekund on 1/3 600 kraadist. Nurga ümberarvutamiseks tegelikuks suuruseks on vaja galaktika kaugust, mille astronoomid arvutavad välja selle järgi, kui kiiresti paisuv universum galaktikat Maast eemale kannab. 2020. ja 2023. aasta uuringud, mis kasutasid veidi erinevaid kaugusi, annavad rõnga läbimõõduks selle kõige laiemas kohas vastavalt umbes 150 000 ja 144 000 valgusaastat.

Suuruste võrdlused

Välimine rõngas on umbes 1,5 korda laiem kui Linnutee ketas, mille läbimõõt on umbes 100 000 valgusaastat.
Pinwheel galaktika, üks järgmistest suurematest objektidest sellel saidil, on umbes 1,2 korda laiem kui Tõllaratta välimine rõngas.
Kui välimine rõngas oleks kahandatud korvpalli laiuseks, milleks on 24 sentimeetrit, oleks Linnutee ketta läbimõõt umbes 16 sentimeetrit.
Selles mõõtkavas oleks sisemise rõnga läbimõõt umbes 6 sentimeetrit.

Kuidas rõngas tekkis

Tõllaratas oli tõenäoliselt kunagi tavaline spiraalgalaktika nagu Linnutee. Siis tormas sellest suure kiirusega läbi väiksem galaktika. Kokkupõrge saatis keskmest väljapoole laienema kaks rõngast, nagu lainetus tiigil pärast kivi viskamist. Sellised rõngasgalaktikad on spiraalgalaktikatest haruldasemad.

Välimine rõngas on laienenud umbes 440 miljonit aastat. Liikudes põrkub see ümbritseva gaasiga ja käivitab uute tähtede sünni. 2020. aasta uuring leidis Tõllaratta keskosast tähtede lati, mis kokkupõrke üle elas; see on märk sellest, et galaktikal oli see latt juba enne kokkupõrget.

Tähed ja röntgenikiirgus rõngas

2024. aasta uuring leidis, et välimine rõngas koosneb enamjaolt tähtedest, mis tekkisid viimase 400 miljoni aasta jooksul. Seal on miljoneid heledaid noori tähti. Kõige massiivsemad neist plahvatavad supernoovadena, plahvatustena, mis tähistavad massiivse tähe surma, ning jätavad järele mustad augud ja neutrontähed, kokkuvarisenud tuumad, mis alles jäävad. Mõni neist tõmbab ainet kaastähelt ja särab eredalt röntgenikiirguses.

Tõllarattas on ebatavaliselt palju selliseid röntgenikiirguse allikaid, sest selle rõngas tekkis nii palju massiivseid tähti. James Webbi kosmoseteleskoobi infrapunapildid näitavad ka piirkondi, mis on rikkad silikaattolmu poolest, nagu suur osa Maa tolmust, ja süsivesinike poolest, mis on vesiniku ja süsiniku ühendid. Need piirkonnad moodustavad rõngaste vahel kodarad.