Cartwheel-galaxen (även känd som ESO 350-40) är en linsgalax på cirka 500 miljoner ljusår avstånd i stjärnbilden Sculptor.

Den är ungefär 150 000 ljusår i diameter, något större än Vintergatan. Den har en massa på cirka 2,9-4,8 × 10 9solmassor och roterar i en hastighet av 217 km/s.

Hur den bildats och dess struktur

Cartwheel-galaxens karakteristiska ringform tros ha bildats genom en nästan raktik (head-on) kollision mellan en mindre "intruder"-galax och en större skivgalax. Kollisionen skapade en kraftig densitetsvåg som rör sig utåt genom värdgalaxens skiva och komprimerar gas, vilket utlöser en våg av intensiv stjärnbildning. Modeller och observationer antyder att själva kollisionen inträffade för ungefär 100–300 miljoner år sedan, ofta ungefär uppskattat till runt 200 miljoner år sedan.

Egenskaper och observationer

  • Ringstruktur: Den yttre ringen innehåller många ljusa, blå knutor — unga stjärnhopar och H II-regioner som är tecken på aktuell stjärnbildning.
  • Innerkärna och "nav": I mitten finns en mindre resterande kärna som representerar den ursprungliga galaxens centrum; mellan kärnan och den yttre ringen syns också svagare inre strukturer.
  • Spokes (ekrar): En ovanlig detalj är de radiella "ekrarna" som förbinder innerdelen med den yttre ringen. Dessa syns i optiskt ljus som svaga stjärndrag, medan radiosändningen visar annat mönster — de radiella funktionerna i radio och optiskt ljus sammanfaller inte helt.
  • Hög stjärnbildning: Den yttre ringen är ett omfattande starburst-område med höga nivåer av ultraviolett och Hα-emission, många unga stjärnor och supernovor.
  • Röntgen- och radiokällor: Observationer med bland annat Chandra och radioteleskop visar både kraftiga röntgenpunkter (inklusive ultraluminous X-ray sources, ULX) och utbredd radiosynkrotronemission som spårar energirika partiklar och magneticfält i samband med stjärnbildningsaktiviteten.
  • Omgivning: Cartwheel ingår i en liten grupp galaxer med flera närliggande mindre följeslagare. En av dessa tros vara den intrudern som orsakade ringbildningen.

Upptäckt och historik

Cartwheel-galaxen upptäcktes av Fritz Zwicky 1941. Zwicky kommenterade att objektet var "en av de mest komplicerade strukturer som väntar på att förklaras med hjälp av stjärndynamik". Sedan dess har galaxen studerats i ett brett spektrum av våglängder (optiskt, infrarött, radio och röntgen) för att förstå kollisionens dynamik, gasinnehåll och efterföljande stjärnbildning.

Varför den är intressant

Cartwheel-galaxen är ett viktigt laboratorium för att studera hur galaktiska kollisioner påverkar gasdistribution, stjärnbildning och utveckling av spiral- och ringstrukturer. Den visar tydligt hur en relativt enkel kollisionshändelse kan leda till dramatiska och långlivade förändringar i en galaxs utseende och evolution.

Cartwheel-galaxen visar radio- och optiska ekrar, men det är inte samma ekrar — de två typerna av ekrar avspeglar olika fysiska processer och komponenter (stjärnor kontra icke-termiska radioemissioner) som reagerar olika på kollisionens chockvågor.