How big is Capella?

Capella est la sixième étoile la plus brillante du ciel nocturne ; elle est en réalité formée de deux étoiles géantes en orbite l'une autour de l'autre. La plus grande des deux, celle que montre l'explorateur, mesure environ 17 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 12 fois la largeur du Soleil. C'est la largeur de la surface visible de l'étoile.

Taille

Les deux étoiles de Capella ne sont séparées dans le ciel que d'environ 56 millièmes de seconde d'arc, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré. Elles ont été vues distinctement pour la première fois en 1919, grâce à un interféromètre installé sur le télescope de 100 pouces de l'observatoire du Mont Wilson. Les interféromètres combinent la lumière recueillie en différents points pour distinguer des détails très fins, et ils permettent aussi de mesurer la largeur apparente de chaque étoile. La distance permet ensuite de convertir chaque largeur apparente en taille réelle.

Une étude de 2015 dirigée par Guillermo Torres a établi que le rayon de la plus grande étoile vaut 11,98 fois celui du Soleil, soit un diamètre d'environ 16,7 millions de kilomètres. Ce chiffre est incertain à environ 5 % près, car la largeur apparente des étoiles est difficile à mesurer. La plus petite étoile mesure environ 12,3 millions de kilomètres de diamètre, soit environ neuf fois la largeur du Soleil.

La distance de Capella est connue avec bien plus de précision, à environ 0,1 % près. Elle est déduite de l'orbite du couple : comparer la taille réelle de l'orbite à sa taille apparente dans le ciel indique la distance. La réponse est environ 42,9 années-lumière (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an), soit environ 9,46 billions de kilomètres.

Comparaisons de taille

La plus grande étoile est environ 12 fois plus large que le Soleil, et environ 1 300 fois plus large que la Terre.
Environ 1 700 Soleils tiendraient à l'intérieur de la plus grande étoile, en volume.
Si la plus grande étoile prenait la place du Soleil, sa surface s'étendrait jusqu'à environ un septième de la distance à l'orbite de Mercure.
Alnitak, l'objet immédiatement plus grand dans l'explorateur, est environ 1,7 fois plus large que la plus grande étoile de Capella.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, les deux étoiles de Capella seraient des boules d'environ 2,9 mètres et 2,1 mètres de diamètre, leurs centres étant séparés de 19 mètres.

Deux géantes sur une même orbite

Les deux étoiles tournent l'une autour de l'autre tous les 104 jours, sur une orbite presque circulaire. Leurs centres restent distants d'environ 111 millions de kilomètres, un peu plus que la distance entre le Soleil et Vénus. La plus grande étoile a une masse 2,57 fois celle du Soleil, et la plus petite 2,48 fois.

Bien qu'elle soit plus grande, la plus grande étoile est la plus froide des deux. Sa surface est à environ 4 700 degrés Celsius, tandis que celle de la plus petite étoile est à environ 5 500 degrés Celsius. La plus petite étoile, plus chaude, est légèrement plus brillante en lumière visible.

Les deux étoiles en sont à des stades différents de leur vie, bien qu'elles aient toutes deux environ 600 millions d'années. La plus grande étoile approche de la fin d'une phase où elle brûle de l'hélium dans son noyau. La plus petite traverse une phase brève, évoluant rapidement vers le stade de géante rouge.

Une famille de quatre étoiles

Capella compte deux autres compagnes : un couple de petites étoiles froides appelées naines rouges, nommées Capella H et Capella L. Capella H se trouve à au moins 9 500 unités astronomiques du couple brillant. Une unité astronomique correspond en moyenne à la distance de la Terre au Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres. Capella L orbite autour de Capella H, peut-être une fois tous les 300 ans, ce qui fait de Capella un système de quatre étoiles.