How big is Régulus?

Régulus est une étoile chaude de la constellation du Lion, à environ 79 années-lumière de la Terre. Une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an. Elle tourne si vite qu'elle est aplatie. Elle mesure environ 5,8 millions de kilomètres de diamètre à l'équateur, soit environ 4 fois la largeur du Soleil, mais seulement environ 4,4 millions de kilomètres d'un pôle à l'autre.

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. En 2005, une étude de Régulus a été le premier résultat scientifique du réseau CHARA, situé sur le mont Wilson, en Californie. Ce réseau combine la lumière de plusieurs télescopes pour distinguer des détails trop fins pour un seul d'entre eux. L'étude a montré que Régulus paraît plus large dans une direction que dans l'autre, de 1,25 à 1,65 millième de seconde d'arc, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré.

En combinant ces mesures avec la distance de l'étoile et son spectre, on obtient un rayon à l'équateur égal à 4,16 fois celui du Soleil, et un rayon aux pôles égal à 3,14 fois. L'étoile est donc environ un tiers plus large à l'équateur que d'un pôle à l'autre. Une étude de 2018, utilisant une méthode différente, a trouvé le même rayon équatorial, 4,16 fois celui du Soleil, et un rayon polaire de 3,08 fois.

Comparaisons de taille

Régulus est environ 4 fois aussi large que le Soleil à l'équateur, et environ 3 fois aussi large d'un pôle à l'autre.
Environ 450 Terres mises côte à côte s'étendraient sur son équateur.
La plus grande des deux étoiles de Spica, l'objet immédiatement plus grand dans l'explorateur, mesure environ 10,4 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 1,8 fois la largeur de Régulus à l'équateur.
Véga, une autre étoile à rotation rapide, mesure environ 3,8 millions de kilomètres de large à l'équateur, si bien que Régulus est environ 1,5 fois plus large.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, Régulus serait une boule aplatie d'environ 1 mètre de diamètre à l'équateur, mais de seulement 75 centimètres d'un pôle à l'autre.

Une rotation proche du point de rupture

Régulus effectue un tour sur elle-même en 15,9 heures. Le Soleil, par comparaison, met environ 25 jours à faire un tour. À l'équateur, la surface de Régulus se déplace à 86 % de la vitesse à laquelle l'étoile commencerait à se disloquer. Cette rotation projette l'équateur vers l'extérieur, ce qui explique l'aplatissement de l'étoile.

L'équateur renflé est aussi plus froid et moins lumineux que les pôles, un effet appelé assombrissement gravitationnel. L'étude du CHARA a mesuré environ 15 000 degrés Celsius aux pôles et environ 10 000 à l'équateur. C'était la première fois que cet effet était mesuré ainsi sur une étoile à rotation rapide.

En 2017, des astronomes se sont servis de Régulus pour détecter, pour la première fois, la polarisation que la forme déformée d'une étoile en rotation donne à sa lumière. Dans une lumière polarisée, les ondes vibrent davantage dans une direction que dans les autres. L'effet est infime, mais il a confirmé que Régulus tourne à une vitesse proche de son seuil de rupture.

Un compagnon caché

En 2008, des astronomes ont découvert que Régulus se déplace d'avant en arrière tous les 40 jours, attirée par un compagnon invisible. En 2020, une équipe a isolé la faible lumière de ce compagnon. Il a une masse d'environ 0,3 fois celle du Soleil et mesure environ 85 000 kilomètres de diamètre, soit environ 7 fois la largeur de la Terre.

Ce compagnon est probablement ce qu'il reste d'une étoile qui a perdu ses couches externes au profit de Régulus. Quand du gaz passe d'une étoile à sa partenaire, il peut ne laisser à la première que son noyau et mettre la seconde en rotation. Les astronomes pensent que c'est ainsi que Régulus en est venue à tourner aussi vite.