How big is Мю Цефея?

Мю Цефея, відома також як Гранатова зоря Гершеля, — червона зоря-надгігант у сузір’ї Цефей. У дослідженні 2019 року оцінили, що її ширина становить близько 1,4 мільярда кілометрів, тобто приблизно в 970 разів більше за ширину Сонця. Це ширина видимої поверхні зорі. Невизначеність цього значення становить приблизно чверть в обидва боки, головно через те, що відстань до зорі відома погано.

Розмір

У зорі немає твердої поверхні, тому її ширину вимірюють по фотосфері — світному шару, який випромінює більшу частину її світла. У дослідженні 2005 року астрономи методом інтерферометрії, що поєднує світло від кількох телескопів, виміряли, якою широкою Мю Цефея видно із Землі. В інфрачервоному світлі її фотосфера займає 14,1 тисячної частки кутової секунди, де кутова секунда — це 1/3 600 градуса. Навколо зорі розташований шар молекул газу, приблизно на третину ширший.

Щоб перетворити цей кут на ширину, потрібна відстань до зорі. Опубліковані оцінки коливаються приблизно від 1 300 до 5 900 світлових років. Світловий рік — це відстань, яку світло проходить за один рік, близько 9,46 трильйона кілометрів. Вимірювання космічного телескопа «Гайя» було надто невизначеним, щоб розв’язати це питання.

У 2019 році група обчислила відстань приблизно 2 100 світлових років, порівнявши Мю Цефея з Бетельгейзе — подібною зорею, відстань до якої нещодавно виміряли повторно. На такій відстані радіус зорі становить 972 радіуси Сонця, плюс-мінус 228, тож її ширина становить 1,0–1,7 мільярда кілометрів. У дослідженні 2005 року, за яким зоря розташована ще далі, отримали радіус, у 1 420 разів більший за сонячний, а це відповідало б ширині близько 2 мільярдів кілометрів.

Порівняння розмірів

Ширина Мю Цефея приблизно в 970 разів більша за ширину Сонця, діаметр якого становить близько 1,39 мільйона кілометрів.
Якби Мю Цефея опинилася на місці Сонця, її поверхня сягала б приблизно на 4,5 астрономічної одиниці від центру, за орбіту Марса і більшу частину шляху до орбіти Юпітера. Астрономічна одиниця — це середня відстань від Землі до Сонця, близько 150 мільйонів кілометрів.
Мю Цефея приблизно на чверть ширша за Бетельгейзе, ще одну червону зорю-надгігант того самого типу, а її ширина становить приблизно дві третини ширини VY Великого Пса — одного з найширших відомих червоних надгігантів Чумацького Шляху станом на 2024 рік.
Із Землі Мю Цефея здається такою самою завширшки, як людська волосина завтовшки близько 0,1 міліметра, яку тримають на відстані близько 1,5 кілометра.
Якби Сонце зменшили до розміру баскетбольного м’яча, Мю Цефея була б кулею діаметром близько 230 метрів, що приблизно дорівнює довжині двох полів для американського футболу.

Гранатова зоря

Іноді зорю називають Еракіс, але здавна її знають як Гранатову зорю Гершеля — ця назва пасує до її насиченого червоного кольору. Зоря здається червоною почасти тому, що вона значно холодніша за Сонце. Пил у космосі між зорею та Землею ще більше червонить її світло. У телескоп зоря видна поблизу краю IC 1396, газової хмари, що світиться.

Яскравість Мю Цефея також змінюється в приблизному циклі тривалістю близько двох років. У «Загальному каталозі змінних зір» її названо прикладом червоних надгігантів, які змінюються в такий частково регулярний спосіб.

Зоря, що втрачає масу

Як і інші червоні надгіганти, Мю Цефея повільно втрачає зовнішні шари, які розсіюються в космос. У 2019 році астрономи за допомогою радіотелескопів NOEMA склали карту розподілу монооксиду вуглецю навколо зорі. Виявилося, що газ розподілений грудками, а не рівномірно. Грудки разом з рештою зоряного вітру — газу, який зоря викидає в космос, — щороку виносять приблизно 2,5 мільйонної частки маси Сонця, тобто приблизно чотири п’ятих маси Землі.

У дослідженні 2023 року простежили гарячий газ, що здіймається з поверхні зорі струменями під дією конвекції — перемішування, за якого гарячий газ піднімається, а холодніший опускається. Газ піднімався на висоту щонайменше однієї десятої радіуса зорі над її поверхнею. Звідти він легко може вирватися з-під впливу гравітації зорі. Очікують, що Мю Цефея завершить життя як наднова — вибух масивної зорі.