How big is Spica?

Spica ist ein Paar heißer Sterne im Sternbild Jungfrau, etwa 250 Lichtjahre von der Erde entfernt, wobei ein Lichtjahr die Strecke ist, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Der größere der beiden ist etwa 10,4 Millionen Kilometer breit, etwa das 7,5-Fache der Breite der Sonne, und das ist der Stern, den der Explorer zeigt. Sein Partner ist etwa halb so breit. Die beiden Sterne umkreisen einander so eng, dass sie von der Erde aus wie ein einzelner Stern aussehen.

Größe

Ein Stern hat keine feste Oberfläche, daher entspricht seine Größe der Breite der leuchtenden Schicht, aus der sein Licht stammt. Spicas Größen stammen aus der Beobachtung des Paares während seines Umlaufs.

Eine Studie aus dem Jahr 2016 kombinierte Messungen der Geschwindigkeiten der Sterne mit präzisen Helligkeitsmessungen des MOST-Satelliten, eines kleinen Weltraumteleskops. Sie ergab für den größeren Stern einen Radius von 7,47 Sonnenradien, mit einer Unsicherheit von etwa 7 %. Der Radius des kleineren Sterns beträgt 3,74 Sonnenradien, sodass er etwa 5,2 Millionen Kilometer breit ist.

Eine frühere Messung aus dem Jahr 1971 mit einem Interferometer, das das Licht getrennter Teleskope kombiniert, ergab für den größeren Stern einen Radius von 8,1 Sonnenradien, also etwa 11,3 Millionen Kilometer breit. Keiner der beiden Sterne ist ganz rund. Die Schwerkraft jedes Sterns verzerrt den anderen zu einer leicht eiförmigen Gestalt, sodass die Helligkeit des Paares bei seiner Umdrehung steigt und sinkt.

Größenvergleiche

Spicas größerer Stern ist etwa 7,5-mal so breit wie die Sonne, der kleinere etwa 3,7-mal.
Etwa 820 Erden, nebeneinandergelegt, würden sich über den größeren Stern erstrecken.
Regulus, der nächstkleinere Stern im Explorer, ist an seinem Äquator etwa 5,8 Millionen Kilometer breit, sodass Spicas größerer Stern etwa 1,8-mal so breit ist.
Die Zentren der beiden Sterne sind im Mittel etwa 19,6 Millionen Kilometer voneinander entfernt, etwa ein Drittel der Entfernung von der Sonne zum Merkur.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, wäre Spicas größerer Stern ein Ball mit einem Durchmesser von etwa 1,8 Metern, etwas größer als ein 1,7 Meter großer Mensch. Sein Partner wäre ein Ball mit einem Durchmesser von etwa 90 Zentimetern, und die beiden wären etwa 3,4 Meter voneinander entfernt.

Zwei Sterne in einer Vier-Tage-Umlaufbahn

Die beiden Sterne umkreisen einander einmal alle 4,0145 Tage. Von der Erde aus gesehen sind sie weniger als 2 Tausendstel einer Bogensekunde voneinander entfernt, wobei eine Bogensekunde 1/3.600 Grad entspricht. Astronomen erkannten 1890 erstmals, dass Spica ein Doppelstern ist, an der Art, wie sich die Linien in seinem Licht hin und her verschieben, während sich die Sterne bewegen. Auch die Gezeiten, die sich die Sterne gegenseitig verursachen, verändern diese Linien im Lauf jedes Umlaufs.

Beide Sterne sind schwer und jung. Der größere hat etwa die 11,4-fache Masse der Sonne, der kleinere etwa die 7,2-fache. Ihre Oberflächen sind etwa 25.000 beziehungsweise 20.600 Grad Celsius heiß, und das Paar ist etwa 12,5 Millionen Jahre alt.

Ein pulsierender Stern

Der größere Stern pulsiert außerdem gleichzeitig in drei Rhythmen. In einem davon schwillt der gesamte Stern an und zieht sich wieder zusammen, in den anderen beiden verändert sich seine Form. Einer dieser Rhythmen ist an den Umlauf gekoppelt: Seine Frequenz ist ein exaktes Vielfaches davon, wie oft die Sterne einander umkreisen, was darauf hindeutet, dass die Gezeiten des Partners ihn mit antreiben.