How big is VV Cephei A?

VV Cephei A est une supergéante rouge, une étoile immense et froide, et la plus grande des deux étoiles du couple à éclipses VV Cephei, dans la constellation de Céphée. Tous les 20,3 ans, elle passe devant sa petite compagne chaude et la cache pendant plus d'un an. Sa taille est incertaine : une étude de 2018 a retenu un rayon d'environ 1 000 fois celui du Soleil, ce qui lui donne un diamètre d'environ 1,4 milliard de kilomètres. Des études plus anciennes de ses éclipses lui ont trouvé une taille encore plus grande.

Taille

VV Cephei A éclipse sa compagne, ce qui permet de déduire sa taille de l'orbite des deux étoiles. L'élément clé est la durée pendant laquelle la compagne reste cachée. Des études publiées en 1971 et 1977 ont donné des rayons de 1 200 et 1 600 fois celui du Soleil, et une étude de 1980 a fixé une limite supérieure de 1 900 fois. Ces chiffres donneraient une étoile de 1,7 à 2,2 milliards de kilomètres de diamètre, et de 2,6 milliards au maximum.

Les résultats dépendent de l'inclinaison de l'orbite, qui n'est pas connue avec exactitude, et de la façon dont on définit le bord de l'étoile. En 2018, une équipe étudiant sa dernière éclipse a retenu un rayon plus faible, d'environ 1 000 fois celui du Soleil. Une estimation de 2019 fondée sur la distance de l'étoile n'a donné qu'environ 390 fois. Mais les distances mesurées pour les étoiles de ce type sont peu fiables, car leur mouvement orbital et leur grande taille perturbent la mesure.

VV Cephei A est aussi une étoile variable. Comme d'autres supergéantes rouges, sa luminosité change d'elle-même, selon une période principale d'environ 150 jours.

Comparaisons de taille

Selon le chiffre de 2018, VV Cephei A est environ 1 000 fois plus large que le Soleil.
Si elle prenait la place du Soleil, sa surface atteindrait presque l'orbite de Jupiter. Selon l'ancienne estimation de 1 600 fois le rayon du Soleil, elle dépasserait Jupiter, jusqu'aux trois quarts environ du chemin vers l'orbite de Saturne.
Elle est environ 1,3 fois plus large que Bételgeuse et environ 1,5 fois plus large qu'Antarès, deux de ses voisines dans l'explorateur.
La lumière, qui parcourt environ 300 000 kilomètres par seconde, met environ 77 minutes à la traverser.
Si le Soleil était réduit à la taille d'un ballon de basket, VV Cephei A serait une boule d'environ 240 mètres de diamètre, soit plus de deux fois la longueur d'un terrain de football américain.

Un couple à éclipses

En 2018, VV Cephei était le couple à éclipses le plus brillant connu comportant une supergéante rouge comme elle. Sa compagne est une étoile chaude du type que les astronomes appellent B précoce, de rayon bien plus petit que celui de la supergéante. Une étude publiée en 1977 a montré que chaque étoile a une masse d'environ 20 fois celle du Soleil. Les deux étoiles suivent une orbite allongée, en forme d'ellipse, et leur distance moyenne est d'environ cinq fois le rayon de la supergéante.

La dernière éclipse totale a commencé en octobre 2017 et a duré environ un an et demi. La prochaine est attendue vers 2038. Comme la compagne brille à travers les couches externes de la supergéante lorsqu'elle passe derrière elles, les éclipses donnent aux astronomes l'occasion d'étudier l'atmosphère et le vent d'une supergéante rouge.

Un flux de gaz entre les étoiles

La supergéante perd du gaz dans un vent lent d'environ 20 kilomètres par seconde, perdant environ l'équivalent de la masse du Soleil tous les 670 000 ans. Une partie de ce gaz tombe sur la compagne, où il brille intensément dans la lumière rouge de l'hydrogène. En novembre 1997, le télescope spatial Hubble a réalisé les premières observations en ultraviolet d'une des éclipses totales du système, et il a suivi le système jusqu'en 2003.