Sentí curiosidad acerca de la masa máxima en el disco de acreción de una estrella mientras miraba un episodio de Star Trek que involucraba una Esfera de Dyson . Me preguntaba si alguna cantidad máxima de material estelar limitaría las estructuras naturales y artificiales alrededor de cualquier sistema de una o más estrellas. ¿Qué afecta a estos límites? ¿Existe una correlación logarítmica/lineal/exponencial entre la masa estelar y la masa máxima de acreción?
El disco de acreción está formado por material en movimiento orbital contra un cuerpo central, que puede ser una estrella.
El tamaño, la masa y otras características suelen estar determinadas por el objeto central, en este caso la estrella.
En general, los discos de acreción protoplanetarios son los más grandes (con la mayor masa) y a medida que aumenta la edad de la estrella central, el tamaño promedio disminuye.
Esto se debe a que a medida que aumenta la edad del sistema, se introduce más masa en el sistema y queda menos en el disco mismo.
Una vez que la estrella central cruza el límite de Chandrasekhar , se vuelve inestable y se convierte en una supernova y una vez que pasa el límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff se convierte en un agujero negro.
La física del disco de acreción de un agujero negro es completamente diferente y es posible derivar una relación entre la masa del agujero negro y el tamaño del disco de acreción. La relación parece logarítmica.
Cualquier estructura natural o artificial alrededor de una estrella sentiría la gravedad de la estrella y, en consecuencia, es la masa de la estrella la que determina la cantidad de fuerza contraria (rotación, presión de radiación, etc.) requerida para mantener la estabilidad.
Por ejemplo, a medida que aumenta la masa estelar, la velocidad de rotación debe aumentar si la órbita se mantiene en la posición actual o la órbita debe hacerse más grande. En el caso de la radiación estelar, la presión se usa para contrarrestar la gravedad, a medida que aumenta la masa (y la gravedad), el sistema se vuelve inestable (ya que la relación entre la presión de radiación y la gravedad es constante).
FJC
aeroalias