How big is VY Canis Majoris?

VY Canis Majoris ist ein roter Überriese im Sternbild Großer Hund, etwa 3.800 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Der Stern ist etwa 2 Milliarden Kilometer groß, ungefähr das 1.400-Fache der Breite der Sonne. Diese Zahl bezieht sich auf die Breite seiner sichtbaren Oberfläche und ist um fast ein Zehntel in beide Richtungen unsicher.

Größe

Ein Stern hat keine feste Oberfläche, daher wird seine Breite bis zu der Tiefe gemessen, an der sein glühendes Gas undurchsichtig wird. Im Jahr 2012 maß ein Team von Astronomen mit dem Very Large Telescope Interferometer, das Licht mehrerer Teleskope zusammenführt, wie breit VY Canis Majoris von der Erde aus erscheint. Der Stern überspannt 11,3 Tausendstel einer Bogensekunde, wobei eine Bogensekunde 1/3.600 Grad entspricht. So breit erscheint ein menschliches Haar, etwa 0,1 Millimeter dick, aus etwa 1,8 Kilometern Entfernung.

Der Stern ist von Schichten aus Wasserdampf und Kohlenmonoxidgas umhüllt. Bei Wellenlängen, die diese Gase absorbieren, erscheint er etwa 20 bis 50 % breiter, weshalb das Team ihn bei einer Wellenlänge maß, die diese Gase umgeht. Seine Entfernung war kurz zuvor genau aus der winzigen Verschiebung seiner Position bestimmt worden, während die Erde die Sonne umkreist. Zusammen ergeben Winkel und Entfernung einen Radius, der 1.420-mal so groß ist wie der der Sonne, plus oder minus 120, sodass der Stern 1,8 bis 2,1 Milliarden Kilometer groß ist.

Frühere Schätzungen, die entstanden, als die Entfernung noch weniger sicher war, reichten vom 600- bis zum 3.000-Fachen des Sonnenradius. Eine Studie aus dem Jahr 2021 gibt den Radius mit etwa 7 astronomischen Einheiten an, wobei eine astronomische Einheit die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne ist, etwa 150 Millionen Kilometer. Das macht den Stern ebenfalls etwa 2,1 Milliarden Kilometer groß. Eine Übersichtsstudie roter Überriesen in der Milchstraße aus dem Jahr 2024 beschreibt ihn als einen der breitesten.

Größenvergleiche

VY Canis Majoris ist etwa 1.400-mal so breit wie die Sonne, die einen Durchmesser von etwa 1,39 Millionen Kilometern hat.
Würde er an die Stelle der Sonne treten, würde seine Oberfläche etwa 6,6 astronomische Einheiten weit reichen, über die Umlaufbahn des Jupiters hinaus und etwa zwei Drittel des Weges zur Umlaufbahn des Saturns.
Er ist etwa anderthalbmal so breit wie der rote Überriese Mu Cephei und fast doppelt so breit wie Beteigeuze.
Vom Volumen her würden fast 3 Milliarden Sonnen in ihn hineinpassen.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, wäre VY Canis Majoris eine Kugel mit etwa 340 Metern Durchmesser, so lang wie drei amerikanische Footballfelder.

Ein Stern, der seine äußeren Schichten abstößt

Astronomen bezeichnen VY Canis Majoris auch als roten Hyperriesen, einen von einer kleinen Gruppe von Sternen, die Material in großen, unregelmäßigen Ausbrüchen abstoßen. Er sitzt inmitten einer staubigen Wolke aus diesem Material. Mit dem Hubble-Weltraumteleskop maß ein Team unter der Leitung von Roberta Humphreys die Bewegungen kleiner Gasknoten in der Nähe des Sterns. Die Knoten wurden zu mehreren verschiedenen Zeitpunkten ausgestoßen, vor etwa 70, 120, 200 und 250 Jahren.

Mehrere dieser Zeitpunkte stimmen mit langen Phasen überein, in denen der Stern deutlich lichtschwächer wurde, wie Aufzeichnungen seiner Helligkeit bis ins Jahr 1800 zurück zeigen. Jede dieser starken Abdunklungen dauerte typischerweise etwa drei Jahre. Beteigeuze verdunkelte sich 2019 und 2020 auf ähnliche Weise für etwa 150 Tage, während Gas von seiner Oberfläche abströmte. Das Team kam zu dem Schluss, dass solche Ausbrüche für rote Überriesen ein wichtiger Weg sein könnten, Masse zu verlieren.

Wie es weitergeht

Das Team von 2012 schätzte, dass VY Canis Majoris sein Leben mit dem 25- bis 32-Fachen der Sonnenmasse begann. Es fand ihn nahe der kühlsten Temperatur, die ein so heller Stern erreichen kann, und erwartet, dass er als Nächstes heißer wird. Das Team zählt ihn zu den Sternen in der Milchstraße, die am ehesten als Supernova enden werden, jene Explosion, die das Leben eines massereichen Sterns beendet.