How big is Spica?

Spica est un couple d'étoiles chaudes dans la constellation de la Vierge, à environ 250 années-lumière de la Terre (une année-lumière est la distance que parcourt la lumière en un an). La plus grande des deux mesure environ 10,4 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 7,5 fois la largeur du Soleil ; c'est elle que montre l'explorateur. Sa compagne est environ deux fois moins large qu'elle. Les deux étoiles orbitent si près l'une de l'autre que, vues depuis la Terre, elles semblent ne former qu'une seule étoile.

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. Les tailles de Spica sont déduites de l'observation du couple au fil de son orbite.

Une étude de 2016 a combiné des mesures de la vitesse des deux étoiles avec des relevés précis de leur luminosité obtenus par le satellite MOST, un petit télescope spatial. Elle a établi que le rayon de la plus grande étoile vaut 7,47 fois celui du Soleil, avec une incertitude d'environ 7 %. Le rayon de la plus petite étoile vaut 3,74 fois celui du Soleil, ce qui lui donne un diamètre d'environ 5,2 millions de kilomètres.

Une mesure antérieure, réalisée en 1971 à l'aide d'un interféromètre, qui combine la lumière de plusieurs télescopes, donnait à la plus grande étoile un rayon de 8,1 fois celui du Soleil, soit un diamètre d'environ 11,3 millions de kilomètres. Aucune des deux étoiles n'est parfaitement ronde : la gravité de chacune étire légèrement l'autre en une forme d'œuf, si bien que la luminosité du couple varie à mesure qu'elles tournent.

Comparaisons de taille

La plus grande étoile de Spica est environ 7,5 fois plus large que le Soleil, et la plus petite environ 3,7 fois.
Environ 820 Terres mises côte à côte s'étendraient sur la largeur de la plus grande étoile.
Régulus, l'objet immédiatement plus petit dans l'explorateur, mesure environ 5,8 millions de kilomètres de diamètre à son équateur, ce qui fait que la plus grande étoile de Spica est environ 1,8 fois plus large.
Les centres des deux étoiles sont, en moyenne, distants d'environ 19,6 millions de kilomètres, soit environ un tiers de la distance entre le Soleil et Mercure.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, la plus grande étoile de Spica serait une boule d'environ 1,8 mètre de diamètre, un peu plus haute qu'une personne de 1,7 mètre. Sa compagne serait une boule d'environ 90 centimètres de diamètre, et les deux boules seraient séparées d'environ 3,4 mètres.

Deux étoiles sur une orbite de quatre jours

Les deux étoiles tournent l'une autour de l'autre une fois tous les 4,0145 jours. Vues depuis la Terre, elles sont séparées de moins de 2 millièmes de seconde d'arc, une seconde d'arc valant 1/3 600 de degré. Les astronomes ont découvert que Spica était double en 1890, en observant comment les raies de sa lumière se déplacent d'avant en arrière à mesure que les étoiles se déplacent. Les marées que les étoiles exercent l'une sur l'autre modifient elles aussi ces raies au cours de chaque orbite.

Les deux étoiles sont massives et jeunes. La plus grande a une masse environ 11,4 fois celle du Soleil, et la plus petite environ 7,2 fois. Leurs surfaces sont à environ 25 000 et 20 600 degrés Celsius, et le couple est âgé d'environ 12,5 millions d'années.

Une étoile pulsante

La plus grande étoile pulse aussi, selon trois rythmes à la fois. Dans l'un d'eux, l'étoile entière gonfle et se contracte ; dans les deux autres, c'est sa forme qui change. L'un de ces rythmes est lié à l'orbite : sa fréquence est un multiple exact de la fréquence à laquelle les deux étoiles tournent l'une autour de l'autre, ce qui suggère que les marées exercées par sa compagne contribuent à l'entretenir.