How big is 수레바퀴 은하?

수레바퀴 은하는 조각가자리에 있는 고리 모양 은하로, 대략 4억~5억 광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다. 이 은하의 젊은 별로 이루어진 바깥 고리는 가장 넓은 곳에서 약 140,000~150,000광년에 걸쳐 있으며, 우리 은하 원반 너비의 대략 1.5배이다. 이 고리는 더 작은 은하가 수레바퀴 은하를 뚫고 지나간 뒤에 만들어졌다.

크기

수레바퀴 은하에는 고리가 두 개 있다. 중심핵 둘레의 밝은 안쪽 고리와, 너비가 안쪽 고리의 약 4배인 다채로운 바깥 고리이다. 바깥 고리는 완전한 원이 아니다. 2020년의 한 연구는 이 고리를 길이 약 150,000광년, 너비 약 110,000광년의 타원으로 설명하며, 고리의 중심은 은하 중심핵에서 한쪽으로 약 21,000광년 떨어져 있다.

지구에서 보면 바깥 고리는 지름이 약 72각초에 불과하며, 이는 보름달 지름의 약 26분의 1이다. 각초는 1도의 3,600분의 1이다. 이 각도를 실제 크기로 바꾸려면 은하까지의 거리가 필요하며, 천문학자들은 팽창하는 우주가 이 은하를 지구에서 얼마나 빠르게 멀어지게 하는지를 바탕으로 이 거리를 구한다. 약간 다른 거리를 사용한 2020년과 2023년의 연구는 고리의 가장 넓은 곳의 폭을 각각 약 150,000광년과 144,000광년으로 제시했다.

크기 비교

바깥 고리는 너비가 우리 은하 원반의 약 1.5배이며, 우리 은하 원반은 약 100,000광년에 걸쳐 있다.
이 사이트에서 한 단계 더 큰 대상 중 하나인 바람개비 은하는 너비가 수레바퀴 은하 바깥 고리의 약 1.2배이다.
바깥 고리를 농구공 지름인 24센티미터로 줄인다면, 우리 은하의 원반은 지름이 약 16센티미터일 것이다.
이 비율에서는 안쪽 고리가 지름 약 6센티미터일 것이다.

고리가 만들어진 과정

수레바퀴 은하는 한때 우리 은하와 같은 평범한 나선은하였을 가능성이 높다. 그 뒤 더 작은 은하가 빠른 속도로 이 은하를 뚫고 지나갔다. 이 충돌로, 연못에 돌을 던졌을 때 생기는 물결처럼 두 개의 고리가 중심에서 바깥으로 퍼져 나갔다. 이런 고리 은하는 나선은하보다 드물다.

바깥 고리는 약 4억 4000만 년 동안 팽창해 왔다. 고리는 움직이면서 주변의 가스를 헤치고 나아가며 새로운 별이 태어나게 한다. 2020년의 한 연구는 수레바퀴 은하 중심에서 충돌에도 살아남은 별의 막대 구조를 발견했는데, 이는 이 은하가 충돌 전에도 막대 구조를 가지고 있었다는 징후이다.

고리 속의 별과 X선

2024년의 한 연구는 바깥 고리가 대부분 최근 4억 년 안에 생긴 별로 이루어져 있다는 것을 알아냈다. 고리에는 밝고 젊은 별이 수백만 개 있다. 이 가운데 질량이 가장 큰 별들은 초신성으로 폭발하는데, 초신성은 질량이 큰 별의 죽음을 알리는 폭발이다. 폭발 뒤에는 블랙홀과 중성자별이 남으며, 이들은 붕괴한 중심핵이다. 이 블랙홀과 중성자별 중 일부는 짝별에서 물질을 끌어당겨 X선으로 밝게 빛난다.

수레바퀴 은하에는 이런 X선원이 이례적으로 많은데, 고리에서 질량이 큰 별이 아주 많이 생겼기 때문이다. 제임스 웹 우주 망원경의 적외선 이미지에는 규산염 먼지(지구 먼지의 상당 부분과 같은 종류)가 풍부한 영역과, 수소와 탄소의 화합물인 탄화수소가 풍부한 영역도 보인다. 이 영역들은 고리 사이에서 바큇살을 이룬다.