Co to jest ciśnienie promieniowania i jak zapobiega tworzeniu się gwiazdy?

Odpowiedzi:

10

Ciśnienie promieniowania jest niczym innym jak interakcją elektromagnetyczną.

Wyobraź sobie atom wodoru uderzony przez strumień fotonów pochodzących z tego samego kierunku. Chociaż atom jako całość jest neutralny, elektron i proton są fizycznie przemieszczone, tworząc dipol, tj. Parę dodatnio-ujemnych ładunków. Dlatego niektóre fotony rozpraszają się po dipolu, przenosząc na niego pęd. Atom zaczyna więc poruszać się w tym samym kierunku co fotony. Jeśli fotony znajdują się w ultrafiolecie, elektron można wyprowadzić na wyższe orbitale i ewentualnie usunąć z atomu. W tym przypadku rozpraszanie jest jeszcze bardziej wydajne.

Teraz wyobraź sobie gwiazdę otoczoną warstwą wodoru. Grawitacja przyciąga warstwę w kierunku gwiazdy. Fotony emitowane przez gwiazdę próbują odepchnąć od niej atomy wodoru poprzez siłę elektromagnetyczną.

Bardzo masywne gwiazdy są bardzo świecące i gorące, co oznacza, że ​​emitują dużo fotonów ultrafioletowych. Kiedy ciśnienie przenoszone z fotonów na warstwę jest większe niż przyciąganie grawitacyjne, wówczas warstwa zaczyna się rozszerzać, skutecznie zatrzymując wzrost gwiazdy.

Na rysunku opublikowanym przez PO jest również kurz. Nie znam szczegółów interakcji fotonów z pyłem i gazem (wydaje mi się, że potrzebujemy eksperta od atmosfery gwiazdowej), ale podstawowa zasada jest jednak taka sama.

Francesco Montesano
źródło
3

Aby dodać do odpowiedzi @ Frencesco, jeśli mówisz o tym, dlaczego temperatura zapobiega formowaniu się gwiazdy, obowiązują te same zasady.

Aby gwiazda mogła się uformować, potrzebujesz chmury gazu, która znacznie ostygnie, aby mogła się skroplić, a znacznie dalej może zacząć stapiać wodór w jądrze. Aby ostygnąć i zacząć się zapadać, potrzebuje promieniować energią (częściowo dlatego uważa się, że nie ma gwiazd ciemnej materii). Ten proces może zająć trochę czasu. Jednak po uformowaniu gwiazdy promieniowanie jonizujące działa przeciwko zapadaniu grawitacyjnemu, przenosząc energię / pęd z powrotem do gazu.

Podsumowanie: Najpierw musisz wypromieniować energię, zanim będziesz mógł stworzyć gwiazdę. W przypadku najbardziej masywnych gwiazd szybkość energii / pędu przenoszona do zewnętrznych warstw gwiazdy jest po prostu zbyt duża (patrz wyżej).

astromax
źródło