How big is S Doradus?

S Doradus is een massieve, onstabiele ster in de Grote Magelhaense Wolk, een satellietstelsel dat om de Melkweg draait en op ongeveer 160.000 lichtjaar van de Aarde ligt. De ster zwelt en krimpt in de loop van jaren en decennia. Op zijn grootst is S Doradus ongeveer 530 miljoen kilometer breed, ruwweg 380 keer de breedte van de Zon, en dat is de grootte die de verkenner toont. Op zijn kleinst is de ster ongeveer 140 miljoen kilometer breed.

Grootte

S Doradus is het prototype, het eerste bekende voorbeeld, van de lichtkrachtige blauwe veranderlijken. Deze zeldzame, zeer heldere sterren wisselen af tussen een hete, compacte toestand en een koelere, opgezwollen toestand. In 1995 modelleerde de astronoom Henny Lamers de veranderingen en vond dat de straal van de ster varieert tussen 100 en 380 keer die van de Zon. Naarmate de ster opzwelt, koelt het oppervlak af van ongeveer 20.000 tot ongeveer 9.000 kelvin (graden gemeten vanaf het absolute nulpunt).

De verandering is echt: de ster zelf zet uit en krimpt, niet alleen het gas dat ervan wegstroomt. Het totale vermogen blijft grofweg gelijk, ongeveer een miljoen keer dat van de Zon. Maar een koelere ster geeft een groter deel van zijn energie af als zichtbaar licht, daarom lijkt S Doradus helderder wanneer de ster groot is.

Deze groottes worden berekend uit het vermogen en de oppervlaktetemperatuur van de ster en niet rechtstreeks gemeten. Het zijn dus schattingen. Ze passen bij het patroon van andere sterren van dit type. Een studie uit 2025 kwam voor zulke sterren uit op ongeveer 50–150 keer de straal van de Zon in de hete toestand en 200–500 keer in de koele toestand.

Groottevergelijkingen

Op zijn grootst is S Doradus ongeveer 380 keer zo breed als de Zon. Op zijn kleinst is de ster ongeveer 100 keer zo breed.
Als S Doradus op zijn grootst de plaats van de Zon innam, zou het oppervlak voorbij de baan van Mars reiken. Op zijn kleinst zou het voorbij de gemiddelde afstand van Mercurius tot de Zon reiken, maar niet tot Venus.
De breedte van de ster verandert met bijna een factor vier, dus het volume verandert met een factor van ongeveer 55.
Op zijn grootst is S Doradus iets meer dan de helft van de breedte van Antares, een rode superreus.
Als de Zon werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou S Doradus groeien en krimpen tussen ongeveer 24 en 91 meter breed. Op zijn grootst zou de ster meer dan vier vijfde van de lengte van een American-footballveld beslaan.

De ster die een klasse haar naam gaf

De astronoom E. C. Pickering merkte in 1897 als eerste op dat de helderheid van S Doradus verandert. Soortgelijke sterren werden later gevonden in de Melkweg en in andere sterrenstelsels. De wisseling van heet naar koel en weer terug wordt nog steeds een S Doradus-cyclus genoemd, en S Doradus-veranderlijken was een van de verschillende namen voor deze sterren. In 1984 bracht de astronoom Peter Conti ze samen onder de naam lichtkrachtige blauwe veranderlijken.

Lichtkrachtige blauwe veranderlijken zijn een fase in het leven van sterren die met meer dan ongeveer 30 keer de massa van de Zon zijn geboren, en die wordt gekenmerkt door extreem massaverlies. Ze zitten dicht bij de aangepaste Eddingtonlimiet, het punt waarop de druk van het licht van een ster op de buitenlagen bijna in evenwicht is met de trekkracht van de zwaartekracht. Een kleine verstoring onder het oppervlak kan dan het zwellen en krimpen in gang zetten. Sterren van dit soort behoren tot de helderste blauwe sterren in hun sterrenstelsels.