Astronomowie zmierzyli w końcu prawdziwe granice IC 1101 — największej znanej galaktyki
Międzynarodowy zespół pod kierunkiem Instytutu Astrofizyki Wysp Kanaryjskich (IAC, hiszp. Instituto de Astrofísica de Canarias) wykonał najgłębsze w historii zdjęcia galaktyki IC 1101, potwierdzając, że to wciąż największy znany obiekt tego typu we Wszechświecie. Jej rozmiar — około 520 kiloparseków, czyli 1,7 mln lat świetlnych — po raz pierwszy udało się wyznaczyć w oparciu o realną, fizyczną granicę, a nie umowny próg jasności.
Galaktyka bez wyraźnego brzegu
IC 1101 to galaktyka centralna gromady Abell 2029, oddalonej od nas o ponad miliard lat świetlnych. Należy do klasy tak zwanych najjaśniejszych galaktyk gromad (BCG) — olbrzymów, które przez miliardy lat rosły, pochłaniając mniejsze sąsiednie galaktyki. Problem w tym, że takie kolosy nie mają wyraźnego brzegu, jaki widzimy na zdjęciach typowych galaktyk spiralnych. Ich zewnętrzne partie to niezwykle rozmyte, słabo świecące otoczki gwiazdowe i ogony pływowe, powstałe w wyniku dawnych zderzeń — a te z czasem zlewają się z gazem i gwiazdami wypełniającymi całą gromadę. Dotychczasowe szacunki rozciągłości IC 1101 sięgały nawet 607 kiloparseków, ale liczby te nie odpowiadały żadnej rzeczywistej granicy fizycznej, tylko arbitralnemu progowi czułości detektora.
Zespół kierowany przez Carlosa Marrero-de la Rosę postanowił rozstrzygnąć tę kwestię raz na zawsze, wykorzystując ultragłębokie obrazy w filtrach g i r, zarejestrowane kamerą szerokokątną (Wide Field Camera) Teleskopu Isaaca Newtona (INT) na Wyspach Kanaryjskich. Osiągnięta czułość — jasność powierzchniowa na poziomie 30 magnitudo na sekundę kwadratową — pozwoliła sięgnąć głębiej niż dotychczasowe przeglądy, takie jak SDSS czy DESI Legacy Imaging Surveys.
Walka z obcym światłem
Największą przeszkodą w takich pomiarach nie były jednak odległe obiekty, lecz znacznie bliższe gwiazdy naszej własnej Galaktyki. Setki gwiazd pierwszego planu rozpraszają światło na detektorze, zalewając poświatą właśnie te najsłabsze, zewnętrzne partie IC 1101, które badacze chcieli uchwycić. Aby to skorygować, naukowcy zbudowali szczegółowy model rozkładu światła instrumentu na podstawie dziesiątek gwiazd kalibracyjnych, a następnie odjęli wpływ ponad 250 gwiazd znajdujących się w polu widzenia. Zastosowali też technikę dekonwolucji falkowej, by odzyskać kontrast w najsłabiej świecących obszarach.
Dzięki połączeniu profili jasności powierzchniowej, barwy i gęstości masy gwiazdowej, mierzonych wzdłuż różnych kierunków, badacze wyznaczyli tak zwany promień brzegowy galaktyki na poziomie 260 kiloparseków wzdłuż półosi wielkiej — co odpowiada średnicy około 520 kiloparseków.
Kolos siedemnaście razy szerszy od Drogi Mlecznej
Tak wyznaczona średnica IC 1101 jest około siedemnastokrotnie większa od średnicy dysku Drogi Mlecznej, liczącej sobie mniej więcej 30 kiloparseków. W obrębie tej granicy mieści się masa gwiazdowa rzędu 3,4 biliona mas Słońca — to więcej niż całkowita masa (łącznie z ciemną materią) szacowana dla naszej Galaktyki, wynosząca około 1–1,5 biliona mas Słońca. Sam ten fakt pokazuje, jak dalece IC 1101 wykracza poza typowe proporcje galaktyk.
Najciekawszy wniosek z badania dotyczy jednak tego, co znajduje się poza wyznaczoną granicą. Analizując obszary jeszcze dalej od centrum, zespół zidentyfikował osiem odrębnych struktur leżących poza głównym brzegiem galaktyki. Dwie z nich pokrywają się z wcześniej zaobserwowanymi zaburzeniami w emisji rentgenowskiej, co sugeruje trwającą akrecję materii. Według autorów badania IC 1101 zderzyła się prawdopodobnie z inną grupą galaktyk od dwóch do trzech miliardów lat temu, a skutki tego zderzenia wciąż kształtują jej strukturę.
Dlaczego to ważne
Wyznaczenie fizycznej, a nie umownej granicy IC 1101 ma znaczenie wykraczające poza samą ciekawostkę rekordową. Najjaśniejsze galaktyki gromad są naturalnym laboratorium do badania górnej granicy rozmiarów, jakie mogą osiągać galaktyki w obecnej epoce Wszechświata, a także procesu hierarchicznego narastania struktur kosmicznych poprzez kolejne fuzje. Metodyka opracowana przez zespół z IAC — precyzyjne modelowanie i odejmowanie rozproszonego światła gwiazd pierwszego planu — może posłużyć w przyszłości do podobnych pomiarów innych gigantycznych galaktyk, w tym z użyciem danych z nadchodzących wielkoskalowych przeglądów nieba, takich jak Obserwatorium im. Very C. Rubin czy Euclid. Praca została przyjęta do publikacji w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics i jest już dostępna jako preprint na arXiv.
Źródła: Główne:
- C. Marrero-de la Rosa i in., How large can galaxies be? Ultra-deep imaging of IC 1101, the most extended known galaxy
- phys.org, Astronomers finally measure the full size of the largest known galaxy
Kontekstowe:
- The Debrief, „New Observations Reveal the Staggering Scale of the Universe’s Largest Galaxy” (1 sierpnia 2026)
- La República, „Astrónomos finalmente miden el tamaño de la galaxia más grande conocida” (31 lipca 2026)
Opracowanie: Agnieszka Nowak
