How big is V354 Cephei?

V354 Cephei est une supergéante rouge, une étoile immense, froide et très lumineuse, située dans la constellation de Céphée. Une estimation de 2019 lui donne environ 950 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 690 fois la largeur du Soleil. Il s'agit de la largeur de sa surface visible, et cette valeur est loin d'être certaine : une étude antérieure évaluait cette étoile à plus du double de cette taille.

Taille

La largeur de V354 Cephei n'a pas été mesurée directement. Les astronomes la calculent plutôt. La puissance lumineuse totale d'une étoile dépend de sa température de surface et de sa taille, si bien que connaître sa puissance lumineuse et sa température permet d'en déduire sa taille. Cette puissance lumineuse est elle-même déterminée à partir de l'éclat apparent de l'étoile et de sa distance.

En 2019, Maria Messineo et Anthony Brown ont utilisé une distance mesurée par le télescope spatial Gaia, d'environ 2 100 parsecs, soit 6 800 années-lumière, un parsec valant environ 3,26 années-lumière. Avec une température de surface d'environ 3 600 kelvins (degrés mesurés à partir du zéro absolu), ils ont trouvé un rayon de 685 fois celui du Soleil. Cela donne une largeur d'environ 950 millions de kilomètres.

En 2005, Emily Levesque et ses collègues ont placé l'étoile à environ 9 000 années-lumière, la distance d'un groupe d'étoiles auquel elle semble appartenir. Ils ont trouvé un rayon de 1 520 fois celui du Soleil, ce qui donne un diamètre d'environ 2,1 milliards de kilomètres. La poussière entre la Terre et l'étoile atténue sa lumière visible d'un facteur d'environ 260, ce qui ajoute à l'incertitude. Comme la plupart des supergéantes rouges, V354 Cephei varie aussi lentement et irrégulièrement en luminosité.

Comparaisons de taille

Selon l'estimation de 2019, V354 Cephei est environ 690 fois plus large que le Soleil.
Si elle prenait la place du Soleil, sa surface dépasserait l'orbite de Mars, à environ 60 % du chemin vers l'orbite de Jupiter. Selon l'estimation de 2005, elle irait bien au-delà de Jupiter.
Selon l'estimation de 2019, elle est presque exactement aussi large qu'Antarès, son voisin dans l'explorateur, et Bételgeuse est environ un dixième plus large.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, V354 Cephei serait une sphère d'environ 160 mètres de diamètre, soit environ une fois et demie la longueur d'un terrain de football américain.

Un membre d'un jeune groupe d'étoiles

V354 Cephei semble appartenir à Cepheus OB1, une association OB : un groupe dispersé de jeunes étoiles qui comprend des étoiles chaudes et massives. Les astronomes se servent de tels groupes pour repérer les supergéantes rouges et estimer leur distance, mais l'appartenance d'une étoile à un groupe n'est jamais certaine, et celle de V354 Cephei a été remise en question. Les supergéantes rouges sont jeunes à l'échelle des étoiles. Elles ont entre 4 et 30 millions d'années et une masse comprise entre 9 et 40 fois celle du Soleil.

Jusqu'où peuvent grandir les supergéantes rouges

L'étude de 2005 a mesuré 74 supergéantes rouges de la Voie lactée. Les quatre plus grandes, dont V354 Cephei, atteignaient environ 1 500 fois le rayon du Soleil. C'est à peu près la taille maximale que les théories de l'évolution stellaire permettent à une supergéante rouge d'atteindre dans la Voie lactée. Les trois autres étaient KW Sagittarii, KY Cygni et Mu Cephei, parfois appelée l'étoile Grenat d'Herschel.