How big is R Doradus?

R Doradus est une géante rouge de la constellation de la Dorade, l'espadon. Elle mesure environ 410 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 300 fois la largeur du Soleil. Il s'agit de la largeur de sa surface visible telle que mesurée en lumière infrarouge. Vue à des longueurs d'onde plus longues, l'étoile paraît plus grande.

Taille

Les étoiles n'ont pas de surface solide. Une géante rouge possède en outre une atmosphère étendue au-dessus de sa surface visible, si bien que sa taille mesurée dépend de la lumière utilisée pour l'observer. En lumière infrarouge, l'interféromètre du Very Large Telescope a mesuré R Doradus à 51,2 millièmes de seconde d'arc de large. Une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré, R Doradus paraît donc à peu près aussi large qu'un cheveu vu à 400 mètres de distance.

La mission spatiale Hipparcos a mesuré la distance de l'étoile à environ 180 années-lumière. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an. Ensemble, la largeur et la distance donnent un rayon d'environ 1,4 unité astronomique, soit 298 fois le rayon du Soleil. Une unité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.

Le télescope ALMA, qui observe à des longueurs d'onde d'environ un millimètre, détecte du gaz situé au-dessus de la surface visible. À ces longueurs d'onde, R Doradus est environ 350 fois plus large que le Soleil, soit environ 490 millions de kilomètres de diamètre. L'étoile pulse également. Environ tous les 1 000 jours, elle alterne entre deux rythmes, l'un de 362 jours et l'autre de 175 jours.

Comparaisons de taille

R Doradus est environ 300 fois plus large que le Soleil, qui mesure environ 1,39 million de kilomètres de diamètre.
Si R Doradus prenait la place du Soleil, sa surface dépasserait l'orbite de la Terre, atteignant environ les neuf dixièmes de la distance jusqu'à l'orbite de Mars.
Elle est environ 1,5 fois plus large que la supergéante Deneb, l'une de ses voisines dans l'explorateur, en retenant la plus grande estimation de la taille de Deneb.
Bételgeuse est environ 2,6 fois plus large que R Doradus, mais environ trois fois plus éloignée, de sorte que R Doradus paraît plus large vue depuis la Terre.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, la Terre serait une bille de 2 millimètres à 26 mètres de distance, et R Doradus serait une boule d'environ 72 mètres de diamètre, soit environ les deux tiers de la longueur d'un terrain de football américain.

Grande dans le ciel

En 1997, des astronomes ont constaté que R Doradus paraît plus large dans le ciel que toute autre étoile à l'exception du Soleil, plus large même que Bételgeuse. Une étude de 2019 l'a décrite comme l'étoile de la branche asymptotique des géantes la plus proche, un type de géante rouge à un stade avancé de sa vie. Sa masse est proche de celle du Soleil, ce qui donne un aperçu de ce à quoi le Soleil pourrait ressembler dans environ cinq milliards d'années.

Des bulles à sa surface

Dans une étoile comme R Doradus, l'énergie remonte sous forme d'immenses bulles de gaz chaud, qui se refroidissent puis redescendent. Ce brassage s'appelle la convection. En juillet et août 2023, ALMA a pris une série d'images de la surface de l'étoile pendant environ un mois. Pour la première fois, des astronomes ont pu suivre le mouvement de ces bulles sur une étoile autre que le Soleil.

Les bulles sont environ 75 fois plus larges que le Soleil, et le gaz qu'elles contiennent se déplace jusqu'à environ 20 kilomètres par seconde. Elles apparaissent puis redescendent selon un cycle d'environ un mois, plus rapide que ce à quoi les astronomes s'attendaient d'après le fonctionnement de la convection dans le Soleil.