Команда ученых-астрономов из разных стран мира создала наиболее детальные снимки огромной спиральной галактики, обозначенной как IC 1101. Впервые удалось точно установить пределы её звездного диска. Полученные данные подтверждают статус этой галактики как самой крупной на данный момент: ее поперечник оценивается приблизительно в 520 килопарсеков, что эквивалентно около 1,7 миллионам световых лет; общая масса содержащихся в ней звёзд составляет примерно 3,4 триллиона солнечных масс.

IC 1101 расположена в центре скопления галактик Abell 2029 и классифицируется как центральная галактика (Brightest Cluster Galaxy – BCG) среди наиболее ярких объектов подобных кластеров. Такие массивные структуры формируются на протяжении длительных промежутков времени, постоянно увеличиваясь за счет поглощения более мелких небесных тел. В итоге вокруг них возникают обширные звездные ореолы и протяженные приливные хвосты, которые постепенно интегрируются с внутрископленческим свечением – рассеянным излучением звёзд между галактиками.

По этой причине определение точных размеров подобных образований представляет собой серьезную проблему. На периферии ее слабое сияние практически неразличимо от фонового света, существующего в скоплении, что долго препятствовало возможности установить границу IC 1101 и окружающего пространства.

Группа исследователей под руководством Карлоса Марреро-де ла Росы из Института астрофизики Канарских островов применила высококачественные изображения, сделанные с помощью камеры Wide Field Camera телескопа Isaac Newton Telescope. Основной целью работы было выявление истинного внешнего края IC 1101.

Тем не менее, перед началом работы исследователи столкнулись со значительной трудностью. Минимальное количество света, отраженного от расположенных ближе звезд, могло создавать на снимках еле уловимое свечение, затрудняющее наблюдение за самыми слабыми участками галактики. Для устранения этого явления специалисты создали подробную схему оптических свойств телескопа, используя множество калиброванных звёзд с разной степенью яркости. После чего они последовательно удалили влияние рассеянного света от более чем двухсот пятидесяти звезд, что позволило обнаружить очень слабые детали на периферии галактики.

Исследование распределения излучения звезд выявило, что внешний край IC 1101 находится примерно в расстоянии 260 килопарсеков от ее центра. Следовательно, установленный диаметр этой структуры составляет приблизительно 520 килопарсеков – это соответствует около полутора миллионам световых лет.

«Определённый радиус внешнего края IC 1101 остается одним из самых больших зафиксированных для отдельной галактики и равен примерно 520 килопарсекам по проецируемому диаметру. », — пишут авторы исследования.

Для сопоставления, поперечник нашей родной Галактики – Млечного Пути – составляет около 30 килопарсеков. Это демонстрирует, что IC 1101 примерно в семнадцать раз больше Млечного Пути по своим размерам. К тому же, только масса звезд IC 1101 превышает общую массу Млечного Пути вместе с его темной материей, которая оценивается примерно от одного до полутора триллионов солнечных масс.

Анализ данных выявил, что массивный спиральный остров всё ещё увеличивается в размерах. За пределами видимых границ этого образования специалисты зафиксировали восемь протяжённых, слабо светящихся и неправильной формы звёздных образований. Две из них соответствуют ранее замеченным масштабным колебаниям горячего газа внутри скопления галактик, регистрируемым в рентгеновском спектре – вероятно, это отголоски столкновения скопления с другой группой звездных систем.

Наличие этих структур указывает на то, что IC 1101 всё ещё активно аккрецирует материю и более мелкие галактические образования. Ученые отмечают, что внешние области объекта «проявляют очевидные признаки постоянного увеличения массы», следовательно, самая большая известная галактика находится не в стадии завершения своего развития.

Новые данные хорошо согласуются с предыдущими рентгеновскими наблюдениями, указывающими на то, что около 2–3 миллиардов лет назад скопление Abell 2029 столкнулось с другой группой галактик. Вероятно, последствия этого события до сих пор оказывают влияние на развитие IC 1101.

В настоящее время исследование представлено в виде предварительного отчета и не прошло независимую экспертизу специалистов; однако новые наблюдения стали наиболее точным определением габаритов крупнейшей известной галактики, предоставляя уникальную возможность для углубленного изучения процессов формирования гигантских спиральных островов во Вселенной.

Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.