How big is S Doradus?

S Doradus ist ein massereicher, instabiler Stern in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie, die die Milchstraße umkreist, etwa 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Stern schwillt über Jahre und Jahrzehnte hinweg an und schrumpft wieder. In seiner größten Ausdehnung ist S Doradus etwa 530 Millionen Kilometer breit, etwa das 380-Fache der Breite der Sonne, und das ist die Größe, die der Explorer zeigt. In seiner kleinsten Ausdehnung ist er etwa 140 Millionen Kilometer breit.

Größe

S Doradus ist der Prototyp, das erste bekannte Beispiel, der leuchtkräftigen blauen Veränderlichen. Diese seltenen, sehr hellen Sterne wechseln zwischen einem heißen, kompakten und einem kühleren, aufgeblähten Zustand. 1995 modellierte der Astronom Henny Lamers diese Veränderungen und fand heraus, dass der Radius des Sterns zwischen dem 100- und 380-Fachen des Sonnenradius schwankt. Während er sich aufbläht, kühlt seine Oberfläche von etwa 20.000 auf etwa 9.000 Kelvin ab (Grad gemessen ab dem absoluten Nullpunkt).

Die Veränderung ist real: Der Stern selbst dehnt sich aus und zieht sich zusammen, nicht nur das Gas, das von ihm wegströmt. Seine Gesamtleistung bleibt in etwa gleich, rund das Millionenfache der Sonnenleistung. Ein kühlerer Stern gibt jedoch einen größeren Teil seiner Energie als sichtbares Licht ab, sodass S Doradus heller erscheint, wenn er groß ist.

Diese Größen werden aus der Leistung und der Oberflächentemperatur des Sterns berechnet, nicht direkt gemessen, es handelt sich also um Schätzwerte. Sie passen zum Muster anderer Sterne dieser Art. Eine Studie aus dem Jahr 2025 setzte solche Sterne im heißen Zustand bei etwa dem 50- bis 150-Fachen des Sonnenradius an und im kühlen Zustand beim 200- bis 500-Fachen.

Größenvergleiche

In seiner größten Ausdehnung ist S Doradus etwa 380-mal so breit wie die Sonne. In seiner kleinsten Ausdehnung ist er etwa 100-mal so breit.
Würde S Doradus in seiner größten Ausdehnung den Platz der Sonne einnehmen, würde seine Oberfläche über die Umlaufbahn des Mars hinausreichen. In seiner kleinsten Ausdehnung würde sie über die durchschnittliche Entfernung des Merkurs von der Sonne hinausreichen, aber nicht so weit wie die Venus.
Seine Breite ändert sich um fast das Vierfache, sein Volumen daher um etwa das 55-Fache.
In seiner größten Ausdehnung ist S Doradus etwas mehr als halb so breit wie Antares, ein Roter Überriese.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, würde S Doradus zwischen etwa 24 und 91 Metern im Durchmesser wachsen und schrumpfen. In seiner größten Ausdehnung wäre er mehr als vier Fünftel der Länge eines amerikanischen Footballfelds.

Der Stern, der einer Klasse ihren Namen gab

Der Astronom E. C. Pickering bemerkte 1897 als Erster, dass sich die Helligkeit von S Doradus verändert. Später wurden ähnliche Sterne in der Milchstraße und in anderen Galaxien gefunden. Der Wechsel von heiß zu kühl und wieder zurück wird noch immer als S-Doradus-Zyklus bezeichnet, und S-Doradus-Veränderliche war einer von mehreren Namen für diese Sterne. 1984 fasste der Astronom Peter Conti sie als leuchtkräftige blaue Veränderliche zusammen.

Leuchtkräftige blaue Veränderliche sind eine Phase im Leben von Sternen, die mit mehr als etwa dem 30-Fachen der Sonnenmasse geboren wurden, gekennzeichnet durch einen extremen Massenverlust. Sie liegen nahe der modifizierten Eddington-Grenze, dem Punkt, an dem der Druck des Sternenlichts auf die äußeren Schichten die Anziehungskraft der Schwerkraft fast ausgleicht. Eine kleine Störung unter der Oberfläche kann dann das Anschwellen und Schrumpfen auslösen. Sterne dieser Art gehören zu den hellsten blauen Sternen ihrer Galaxien.