How big is Pollux?

Pollux est une étoile géante dans la constellation des Gémeaux, à environ 34 années-lumière de la Terre (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an). Elle mesure environ 12 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 9 fois la largeur du Soleil. Ce chiffre correspond à la largeur de la surface visible de l'étoile, déduite de sa largeur apparente dans le ciel et de sa distance.

Taille

Une étoile n'a pas de surface solide : sa taille correspond donc à la largeur de la couche lumineuse d'où provient sa lumière. La largeur apparente de Pollux a été mesurée par interférométrie, une technique qui combine la lumière de plusieurs télescopes pour distinguer des détails trop fins pour un seul d'entre eux. Elle vaut 7,96 millièmes de seconde d'arc, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré. C'est la largeur d'un cheveu vu à environ 2,6 kilomètres de distance.

Combiné à la distance de l'étoile, mesurée par le satellite Hipparcos, cet angle donne un rayon de 8,8 fois celui du Soleil, soit une largeur d'environ 12,2 millions de kilomètres. Deux autres méthodes s'accordent avec ce résultat à environ 6 % près. Des modèles informatiques calés sur la température et la luminosité de l'étoile donnent 8,3 fois le rayon du Soleil. L'étoile vibre aussi selon de nombreux petits rythmes réguliers, qui donnent 9,3 fois.

Comparaisons de taille

Pollux est environ 9 fois plus large que le Soleil, et environ 700 Soleils tiendraient à l'intérieur, en volume.
Environ 960 Terres mises côte à côte s'étendraient sur sa largeur.
Si Pollux prenait la place du Soleil, sa surface s'étendrait jusqu'à environ un dixième de la distance à l'orbite de Mercure.
L'étoile principale de Spica mesure environ 10,4 millions de kilomètres de diamètre, ce qui fait que Pollux est environ un sixième plus large.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, Pollux serait une boule d'environ 2,1 mètres de diamètre, plus haute qu'une personne de 1,7 mètre.

Une géante vieillissante

Pollux est plus avancée dans sa vie que le Soleil et a presque deux fois sa masse. Les étoiles géantes comme elle ont commencé leur vie plus chaudes et tournant plus vite sur elles-mêmes. Sa surface est aujourd'hui d'environ 4 400 à 4 600 degrés Celsius, soit environ 1 000 degrés de moins que celle du Soleil.

Une planète probable

En 1993, des astronomes ont signalé que Pollux se rapproche et s'éloigne légèrement de la Terre selon un cycle régulier. En 2006, des mesures couvrant plus de 25 ans ont montré que ce cycle avait conservé le même rythme, environ 590 jours. C'est l'oscillation que provoquerait une planète en exerçant son attraction sur son étoile. Une étude distincte menée à l'observatoire Lick a confirmé la même période cette année-là.

La planète aurait au moins 2,3 fois la masse de Jupiter et orbiterait à une distance de Pollux égale à environ 1,6 fois la distance qui sépare la Terre du Soleil. Les étoiles géantes sont des endroits intéressants pour chercher des planètes autour d'étoiles plus massives que le Soleil. Avant de devenir des géantes, ces étoiles étaient chaudes et tournaient vite sur elles-mêmes, ce qui rendait la faible attraction d'une planète presque impossible à mesurer.

Pollux possède aussi un champ magnétique faible, que des astronomes ont utilisé en 2021 pour chronométrer la rotation de l'étoile : environ une fois tous les 660 jours. Si la rotation et le cycle de 590 jours se révélaient avoir la même durée, l'activité à la surface de l'étoile pourrait expliquer l'oscillation sans qu'une planète soit nécessaire. Pour l'instant, l'existence de la planète est probable mais pas certaine.