How big is IC 1101?

IC 1101 är en jättegalax i mitten av galaxhopen Abell 2029, ungefär 1 miljard ljusår från jorden. Den har ingen skarp kant, så dess storlek beror på hur svagt ett sken som räknas med. Dess ljusa huvuddel är ungefär 350 000 ljusår tvärs över, och en mycket svag halo av stjärnor runt den har följts över ungefär 4 miljoner ljusår. Ett ljusår är den sträcka som ljuset färdas på ett år, ungefär 9,46 biljoner kilometer.

Storlek

För att jämföra galaxer rättvist mäter astronomer varje galax ut till samma svaga ljusstyrka, en nivå som kallas D25. På den nivån är IC 1101 ungefär 1,2 bågminuter lång på himlen. En bågminut är en sextiondel av en grad. På galaxens avstånd motsvarar den vinkeln ungefär 350 000 ljusår.

Djupare bilder når svagare ljus. Siena Galaxy Atlas, som följer galaxer ut till en svagare nivå i rött ljus, mäter IC 1101 till ungefär 4,9 bågminuter, eller ungefär 1,4 miljoner ljusår. År 1991 använde Juan Uson och kollegor många överlappande exponeringar för att spåra en ännu svagare halo, en utsträckt oval som är ungefär dubbelt så lång som bred. Som medelvärde av den långa och den korta riktningen når den ungefär 2 miljoner ljusår från mitten.

Om halon tillhör IC 1101 eller galaxhopen runt galaxen är delvis en definitionsfråga. Rörelserna hos stjärnor långt ut i halon följer gravitationen från hela hopen snarare än från galaxen ensam.

Storleksjämförelser

IC 1101:s ljusa huvuddel är ungefär tre och en halv gång så bred som skivan i Vintergatan, som är ungefär 100 000 ljusår i diameter. Dess svaga halo är ungefär 40 gånger så bred.
Mätt ut till samma D25-nivå är IC 1101 ungefär 1,4 gånger så bred som NGC 4889, den ljusstarkaste galaxen i Comahopen.
Halon är ungefär 1,6 gånger avståndet från Vintergatan till Andromedagalaxen (ungefär 2,5 miljoner ljusår).
Om Vintergatan förminskades till storleken av en basketboll, skulle IC 1101:s huvuddel vara ungefär 85 centimeter tvärs över och halon ungefär 9,5 meter tvärs över.

En galax som byggts upp genom sammanslagningar

IC 1101 är den ljusstarkaste galaxen i Abell 2029, en rik galaxhop. Galaxer som den, i mitten av rika galaxhopar, tros växa genom att slås samman med andra galaxer. Det mesta av IC 1101:s ljus kommer från dess yttre delar. I en analys från 2017 av bilder från Hubble gav den yttre halon ungefär 57 % av ljuset, ett mellanlager ungefär 17 % och den centrala delen bara ungefär 25 %.

En överdimensionerad kärna

Den studien från 2017, av Bililign Dullo och kollegor, fann att IC 1101 har en ovanligt stor kärna. En kärna är ett centralt område där stjärnorna ligger glesare än vad galaxens yttre delar skulle tyda på. IC 1101:s kärna har en radie på ungefär 14 000 ljusår. När kärnan mättes var den störst av alla kärnor som hade hittats i någon galax, ungefär 10 gånger så stor som typiska kärnor.

Astronomer tror att sådana kärnor bildas efter att två galaxer har slagits samman. De två galaxernas centrala svarta hål sjunker mot mitten och kretsar kring varandra och slungar bort stjärnor i närheten. Storleken på IC 1101:s kärna tyder på att det centrala svarta hålet i galaxen kan ha 40–100 miljarder gånger solens massa, även om den uppskattningen är indirekt.