How big is Mu Cephei?

Mu Cephei, cunoscută și ca Steaua Granat a lui Herschel, este o stea supergigantă roșie din constelația Cefeu. Un studiu din 2019 a estimat că are aproximativ 1,4 miliarde de kilometri în diametru, circa 970 de ori lățimea Soarelui. Aceasta este lățimea suprafeței vizibile a stelei. Valoarea este incertă cu aproximativ un sfert în plus sau în minus, în principal pentru că distanța până la stea este slab cunoscută.

Dimensiune

O stea nu are o suprafață solidă, așa că lățimea ei se măsoară pe fotosferă, stratul incandescent care emite cea mai mare parte din lumina stelei. Într-un studiu din 2005, astronomii au măsurat prin interferometrie, care combină lumina de la mai multe telescoape, cât de lată pare Mu Cephei de pe Pământ. În lumină infraroșie, fotosfera ei se întinde pe 14,1 miimi de secundă de arc, unde o secundă de arc reprezintă 1/3.600 dintr-un grad. În jurul ei se află un strat de molecule de gaz, cu aproximativ o treime mai lat decât fotosfera.

Pentru a transforma acest unghi într-o lățime este nevoie de distanța până la stea. Estimările publicate variază de la aproximativ 1.300 până la 5.900 de ani-lumină, iar un an-lumină, adică distanța pe care o parcurge lumina într-un an, este de aproximativ 9.460 de miliarde de kilometri. Măsurătoarea telescopului spațial Gaia a fost prea incertă pentru a lămuri problema.

În 2019, o echipă a stabilit o distanță de aproximativ 2.100 de ani-lumină comparând-o pe Mu Cephei cu Betelgeuse, o stea asemănătoare a cărei distanță fusese măsurată din nou de curând. La această distanță, raza stelei este de 972 de ori mai mare decât a Soarelui, cu o marjă de 228 în plus sau în minus, deci steaua are între 1,0 și 1,7 miliarde de kilometri în diametru. Un studiu din 2005, care a plasat steaua mai departe, a găsit o rază de 1.420 de ori mai mare decât a Soarelui, ceea ce ar face ca steaua să aibă aproximativ 2 miliarde de kilometri în diametru.

Comparații de dimensiune

Mu Cephei este de aproximativ 970 de ori mai lată decât Soarele, care are aproximativ 1,39 milioane de kilometri în diametru.
Dacă ar lua locul Soarelui, suprafața ei ar ajunge până la aproximativ 4,5 unități astronomice de centrul sistemului solar, dincolo de orbita lui Marte și pe cea mai mare parte a drumului spre orbita lui Jupiter. O unitate astronomică este distanța medie de la Pământ la Soare, de aproximativ 150 de milioane de kilometri.
Este cu aproximativ un sfert mai lată decât Betelgeuse, o altă supergigantă roșie de același tip, și are aproximativ două treimi din lățimea lui VY Canis Majoris, una dintre cele mai late supergigante roșii cunoscute în Calea Lactee în 2024.
De pe Pământ, Mu Cephei pare la fel de lată ca un fir de păr uman, gros de aproximativ 0,1 milimetri, ținut la aproximativ 1,5 kilometri distanță.
Dacă Soarele ar fi micșorat până la dimensiunea unei mingi de baschet, Mu Cephei ar fi o sferă de aproximativ 230 de metri în diametru, aproximativ cât lungimea a două terenuri de fotbal american.

Steaua Granat

Mu Cephei este numită uneori Erakis, dar de multă vreme este cunoscută drept Steaua Granat a lui Herschel, un nume care se potrivește culorii sale roșii intense. Steaua pare roșie în parte pentru că este mult mai rece decât Soarele. Praful din spațiul dintre stea și Pământ îi înroșește și mai mult lumina. Printr-un telescop, steaua apare lângă marginea lui IC 1396, un nor de gaz strălucitor.

Strălucirea lui Mu Cephei variază și ea, într-un ciclu aproximativ, de circa doi ani. Catalogul general al stelelor variabile o indică drept exemplu al supergigantelor roșii care variază în acest mod parțial regulat.

O stea care pierde masă

Ca alte supergigante roșii, Mu Cephei își pierde încet straturile exterioare în spațiu. În 2019, astronomii au cartografiat gazul de monoxid de carbon din jurul ei cu telescoapele radio NOEMA. Gazul s-a dovedit a fi format din aglomerări, nu uniform. Împreună, aglomerările și restul vântului stelei, adică gazul pe care îl aruncă în spațiu, duc cu ele în fiecare an aproximativ 2,5 milionimi din masa Soarelui, adică aproximativ patru cincimi din masa Pământului.

Un studiu din 2023 a urmărit gaze fierbinți care se ridică de la suprafața stelei în coloane, împinse de convecție, adică de mișcarea gazului fierbinte care urcă și a celui mai rece care coboară. Gazul a atins înălțimi de cel puțin o zecime din raza stelei deasupra suprafeței ei. De acolo, poate scăpa ușor din atracția gravitațională a stelei. Se așteaptă ca Mu Cephei să-și încheie viața ca supernovă, adică explozia unei stele masive.