ピンホイールギャラクシー

ピンホイール銀河（メシエ101、M101、NGC 5457としても知られる）は、地球から2100万光年（6.4メガパーセク）^{[ 5 ]}離れたおおぐま座にある、正面から反時計回りの中間渦巻銀河である。 1781年にピエール・メシャンによって発見され^{[ a ]} 、同年シャルル・メシエに伝えられ、メシエカタログの最終項目の1つとしてその位置が確認された。 

2006年2月28日、NASAと欧州宇宙機関は、当時ハッブル宇宙望遠鏡による銀河の画像としては最大かつ最も詳細なものであった、ピンホイール銀河の非常に詳細な画像を公開した。 ^{[ 10 ]}この画像は51枚の個別の露出画像と、地上からの追加の写真で構成されていた。

銀河の発見者であるピエール・メシャンは、それを「星のない星雲で、非常に暗く、かなり大きく、直径は6分から7分で、うしかい座の左手と大熊座の尾の間にある。[格子]ワイヤーを照らすと見分けるのが難しい」と表現した。^{[ 11 ]}

ウィリアム・ハーシェルは1784年に、この銀河は「私の7フィート、10フィート、20フィート（焦点距離）反射望遠鏡では、まだら模様の星雲のようなものが見られ、私はそれを分解可能と呼ぶことにします。ですから、私の現在の望遠鏡では、おそらく、私がそれらを構成すると思われる星々が見えるようになるだろうと期待しています。」と記した。^{[ 11 ]}

ロス卿は19世紀後半に直径72インチのニュートン式反射望遠鏡で銀河を観測した。彼は渦巻き構造を詳細に記録した最初の人物であり、いくつかのスケッチを描いた。 ^{[ 11 ]}

双眼鏡や小型望遠鏡でも銀河を検出できますが、カメラなしで望遠鏡で渦巻き構造を観測するには、かなり大きな機器、非常に暗い空、低倍率の接眼レンズが必要です。^{[ 12 ]}

M101は直径252,000光年の巨大銀河です。比較すると、天の川銀河の直径は87,400光年です。^{[ 13 ]}約1兆個の星があります。^{[ 3 ]}円盤の質量は太陽質量の約1,000億倍で、中心バルジは約30億太陽質量です。^{[ 14 ]}その特徴はアンドロメダ銀河の特徴と比較できます。

M101にはH II領域が多数存在し、その多くは非常に大きく明るい。H II領域は通常、星が形成される高密度分子水素ガスの巨大な雲が自身の重力によって収縮する際に伴う。H II領域は、非常に明るく高温の若い星が多数存在するため電離される。M101のH II領域は高温のスーパーバブルを生成できる。^{[ 15 ]} 1990年の研究では、銀河に1,264個のH II領域がカタログ化された。^{[ 16 ]}そのうち3つは、新一般カタログ番号NGC 5461、NGC 5462、NGC 5471が与えられるほど目立つ。^{[ 17 ]}

M101は、伴銀河との相互作用による潮汐力によって非対称になっています。これらの重力相互作用は星間水素ガスを圧縮し、その結果、M101の渦状腕で強い星形成活動​​が引き起こされ、紫外線画像で検出できます。^{[ 18 ]}

2001年、M101銀河にあるX線源P98は、チャンドラX線観測衛星を用いて、超高輝度X線源（単一の恒星より​​も強力だが銀河全体よりは弱い光源）として特定された。この天体はM101 ULX-1と命名された。2005年、ハッブル宇宙望遠鏡とXMM-Newton衛星による観測で光学対応天体の存在が明らかになり、M101 ULX-1がX線連星であることを強く示唆した。^{[ 19 ]}さらに観測を行った結果、この系は予想モデルから逸脱していることが分かった。ブラックホールの質量は太陽質量のわずか20～30倍であり、理論が示唆するよりも高い速度で物質（捕獲した恒星風を含む）を消費している。^{[ 20 ]}

M101には約150個の球状星団があると推定されており^{[ 21 ]}、これは天の川銀河の球状星団の数と同じです。

M101には、NGC 5204、NGC 5474、NGC 5477、NGC 5585、UGC 8837、UGC 9405という6つの目立つ伴銀河があります。^{[ 22 ]}前述のように、M101と伴銀河間の重力相互作用が、その壮大なデザインパターンを生み出した可能性があります。この銀河は、おそらく2番目にリストされている伴銀河を歪ませたのでしょう。^{[ 22 ]}このリストには、M101グループのほとんどすべてが含まれています。^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

M101銀河では、これまでに6つの超新星が観測されている。

• SN 1909A（種類不明、等級10）は、1909年2月21日にマックス・ウルフによって発見された。 ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• SN 1951H（タイプ不明、等級17.5）は、1951年2月3日に撮影された写真乾板上でミルトン・ヒューマソンによって発見された。 ^{[ 29 ] [ 30 ]}光度曲線の分析から、この超新星はおそらくII型であり、1950年10月頃に11～12等級の最大光度を示したことが示唆された。^{[ 29 ]}
• SN 1970G (タイプ II、等級 11.5) は、1970 年 7 月 30 日にミクロス・ロバスによって発見されました。 ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}
• SN 2011fe（ Ia型、等級17.2）は、2011年8月24日にパロマー・トランジェント・ファクトリーによって発見されました。 ^{[ 34 ]}当初PTF 11klyと命名され、ピーク時には視等級9.9に達し、2011年で最も明るい超新星となりました。 ^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}
• M101 OT2015-1 （ AT 2015dlとしても知られる）は、明るい赤色新星で、2015年2月10日にドゥミトル・チプリアン・ヴィントデヴァラによって発見された。 ^{[ 38 ] [ 39 ]}
• SN 2023ixf（II型、等級14.9）は、 2023年5月19日に板垣光一によって発見され、すぐにII型超新星に分類された。 ^{[ 40 ]}

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  2011年8月に発生したIa型超新星SN 2011fe
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  2023年5月に発生したII型超新星SN 2023ixf

• メシエ天体一覧
• メシエ74 – うお座にある正面向きの渦巻銀河– 同様の正面向きの渦巻銀河 
• メシエ83 – うみへび座にある銀河– 正面から見ると似たような渦巻銀河で、南の風車銀河と呼ばれることもある。 
• メシエ99 – かみのけ座にある銀河– 正面から見ると似たような渦巻銀河 
• 三角座銀河– 三角座にある渦巻銀河– 風車銀河とも呼ばれる別の銀河 

• SEDS: 渦巻銀河M101
• WikiSkyのピンホイール銀河：DSS2、SDSS、GALEX、IRAS、水素α線、X線、天体写真、星図、記事と画像
• Harutyunyan, Avet; Merrifield, Mike; Dhillon, Vik. "M101 – ピンホイール銀河" . Deep Sky Videos . Brady Haran .
• Nemiroff, R.; Bonnell, J. 編 (2009 年 4 月 14 日)。「M101: 風車銀河」。今日の天体写真。NASA。2018年3 月 4 日取得。
• 「風車銀河 – メシエ101」。星座ガイド。2013年5月31日。
• 吉田貴之。「渦巻銀河、M101」。天体写真は吉田隆之氏による。