How big is Spica?

Spica is een paar hete sterren in het sterrenbeeld Maagd, op ongeveer 250 lichtjaar van de Aarde, waarbij een lichtjaar de afstand is die licht in één jaar aflegt. De grotere van de twee is ongeveer 10,4 miljoen kilometer breed, ongeveer 7,5 keer de breedte van de Zon, en dat is de ster die de verkenner toont. De andere ster is ongeveer half zo breed. De twee sterren draaien zo dicht om elkaar heen dat ze, gezien vanaf de Aarde, op één ster lijken.

Grootte

Een ster heeft geen vast oppervlak, dus de grootte ervan is de breedte van de gloeiende laag waar het licht van de ster vandaan komt. De afmetingen van Spica komen voort uit waarnemingen van het paar terwijl de sterren om elkaar heen draaien.

Een onderzoek uit 2016 combineerde metingen van de snelheden van de sterren met nauwkeurige metingen van hun helderheid door de satelliet MOST, een kleine ruimtetelescoop. Het onderzoek kwam voor de grotere ster uit op een straal van 7,47 keer die van de Zon, met een onzekerheid van ongeveer 7%. De straal van de kleinere ster is 3,74 keer die van de Zon, dus die ster is ongeveer 5,2 miljoen kilometer breed.

Een eerdere meting uit 1971, gedaan met een interferometer, die het licht van afzonderlijke telescopen combineert, gaf de grotere ster een straal van 8,1 keer die van de Zon, oftewel ongeveer 11,3 miljoen kilometer breed. Geen van beide sterren is helemaal rond. De zwaartekracht van elke ster rekt de andere uit tot een licht eivormige gedaante, waardoor de helderheid van het paar stijgt en daalt terwijl de sterren draaien.

Groottevergelijkingen

De grotere ster van Spica is ongeveer 7,5 keer zo breed als de Zon, en de kleinere ster ongeveer 3,7 keer.
Ongeveer 820 Aardes, naast elkaar, zouden de breedte van de grotere ster beslaan.
Regulus, de eerstvolgende kleinere ster in de verkenner, is ongeveer 5,8 miljoen kilometer breed aan de evenaar, dus de grotere ster van Spica is ongeveer 1,8 keer zo breed.
De middelpunten van de twee sterren liggen gemiddeld ongeveer 19,6 miljoen kilometer van elkaar, ongeveer een derde van de afstand van de Zon tot Mercurius.
Als de Zon werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou de grotere ster van Spica een bal zijn met een diameter van ongeveer 1,8 meter, iets groter dan een persoon van 1,7 meter lang. De andere ster zou een bal zijn met een diameter van ongeveer 90 centimeter, en de twee ballen zouden op ongeveer 3,4 meter afstand van elkaar staan.

Twee sterren in een baan van vier dagen

De twee sterren draaien eens per 4,0145 dagen om elkaar heen. Gezien vanaf de Aarde staan ze minder dan 2 duizendsten van een boogseconde van elkaar, waarbij een boogseconde 1/3.600 van een graad is. Astronomen kwamen er in 1890 voor het eerst achter dat Spica een dubbelster is, doordat lijnen in het licht van Spica heen en weer schuiven terwijl de sterren bewegen. De getijden die de sterren op elkaar opwekken, veranderen die lijnen ook gedurende elke omloop.

Beide sterren zijn zwaar en jong. De grotere heeft ongeveer 11,4 keer de massa van de Zon en de kleinere ongeveer 7,2 keer. De oppervlaktetemperaturen zijn ongeveer 25.000 en 20.600 graden Celsius, en het paar is ongeveer 12,5 miljoen jaar oud.

Een pulserende ster

De grotere ster pulseert ook, in drie ritmes tegelijk. In het ene zwelt de hele ster op en krimpt hij weer in, en in de andere twee verandert de vorm van de ster. Een van die ritmes hangt samen met de baan: de frequentie ervan is een exact veelvoud van het aantal keren dat de sterren om elkaar heen draaien. Dat doet vermoeden dat de getijden van de andere ster dit ritme helpen aandrijven.