Pinwheel-galaksi (Messier 101, M101 tai NGC 5457) on Ursa Majorin eli Ison karhun tähdistössä sijaitseva, kasvotusten oleva spiraaligalaksi. Se on yksi taivaan suurimman näennäisen koon omaavista spiraaligalakseista ja usein mainittu esimerkkinä laajasta, löyhästä spiraalirakenteesta, jossa on lukuisia selvästi erotettavia haaroja ja kirkkaiden H II -alueiden muodostamia ”täpläyksiä”.
Galaksi on etäisyydeltään noin 21 miljoonan valovuoden luokkaa (noin 6,4 megaparsekia). Sen läpimitta on suurin arvioiden mukaan luokkaa 150 000–170 000 valovuotta, eli se on paljon suurempi kuin esimerkiksi Linnunrata. Massa-arviot vaihtelevat, mutta M101:stä käytetään usein määrityksiä, joiden mukaan sen tähtien ja pimeän aineen kokonaismassa on kymmeniä — mahdollisesti satoja — miljardeja Auringon massoja.
Galaksin löysi ensimmäisen kerran Pierre Méchain 27. maaliskuuta 1781. Charles Messier varmisti sen sijainnin ja sisällytti sen Messierin luetteloon yhtenä viimeisistä merkinnöistä. Historiansa aikana M101 on herättänyt kiinnitystä sekä amatööri- että ammattilaisastronomien keskuudessa sen suuren koon, näyttävien haarojen ja aktiivisen tähtienmuodostuksen vuoksi.
Rakenne ja tähtienmuodostus
Pinwheelin spiraalihaarat ovat pitkiä ja hienojakoisia, ja niiden sisällä on lukuisia valtavia H II -alueita (tähtienmuodostusalueita), tunnetuimpina esimerkkeinä NGC 5461 ja NGC 5462. Galaksissa on runsaasti pölyä ja kaasua, mikä ylläpitää laajamittaista tähtien syntyä erityisesti spiraaliharojen sisällä. Galaksin spiraali on myös epäsymmetrinen; tämän uskotaan johtuvan vuorovaikutuksista useiden pienempien satelliittigalaksien kanssa, jotka ovat kiertäneet M101:n lähellä ja aiheuttaneet rakenteellisia häiriöitä (esim. NGC 5474 on yksi läheisemmistä kumppaneista).
Havaittavuus ja merkitys
M101 on kirkkaudeltaan lähellä heikkoa paljain silmin näkyvyyden rajaa erinomaisissa olosuhteissa, mutta se erottuu parhaiten kiikarilla tai pienellä kaukoputkella, jossa voi nähdä galaksin keskustan ja muutoin utuista levyä. Suuremmilla amatöörikaukoputkilla paljastuvat spiraalihaarojen yksityiskohdat ja kirkkaimmat H II -alueet. Näennäiskoko taivaalla on suuri (useita kymmeniä kaariminuutteja), joten galaksin laajamittaisten rakenteiden tutkimiseen tarvitaan laajakenttäistä kuvausta tai mosaikkikuvia.
M101 on myös tärkeä kohde galaksitutkimukselle: sen lähellä oleva etäisyys ja monimuotoiset rakenteet tekevät siitä hyvän näytteen galaksien spiraalimuodostuksesta, tähtienmuodostuksen prosesseista ja satelliittien vuorovaikutusten vaikutuksista. Galaksissa on havaittu useita supernovia, joista yksi tunnetuimmista on tyypin Ia supernova SN 2011fe, joka tarjosi arvokasta tietoa kaukopöytäkirjojen kalibrointiin ja tähtien räjähdysten fysiikkaan.
Kuvamateriaali ja tutkimus
Vuonna 2006 NASA ja ESA julkaisivat Pinwheel-galaksista erittäin yksityiskohtaisen kuvan, joka oli tuolloin suurin ja yksityiskohtaisin Hubble-avaruusteleskoopin kuva galaksista. Kuva koostui 51 yksittäisestä valotuksesta sekä joistakin ylimääräisistä maanpäällisistä kuvista, ja se paljasti runsaasti yksityiskohtia spiraaliharojen rakenteesta, tähtiryhmistä ja H II -alueista.
Nykyinen tutkimus hyödyntää M101:stä monia aallonpituuksia (optinen, radio, infrapuna ja röntgen), mikä auttaa kartoittamaan sekä tähtien muodostusta että galaksin hiukkas- ja pimeän aineen jakaumaa. Pinwheel on siten sekä visuaalisesti näyttävä kohde että tieteellisesti arvokas ikkuna galaksien evoluutioon.
