Lo que describes parece un caso límite para una esfera Dyson . Sus efectos dependerían de lo que la esfera sea capaz de hacer .

reflejo sencillo

Creo que no pasaría mucho (pero definitivamente no soy astrofísico). Una estrella es una gran explosión de fusión que está ocurriendo, y existe en equilibrio hidrostático entre su fuerza gravitacional (que tiende a atraerla hacia adentro) y la liberación de energía térmica (que tiende a hacer que se hinche en una nebulosa).

Reflejar toda la producción radiativa de la estrella conduciría a un aumento insignificante de la temperatura (donde cuenta, la temperatura es del orden de millones de K), y la estrella avanzaría ligeramente a lo largo de la secuencia principal : "envejecería" un poco más. un poco más rápido, y probablemente su evolución sería sesgada, de modo que en un par de miles de millones de años una enana amarilla limítrofe podría comportarse como una enana naranja. Además, por increíble que parezca, una estrella es en realidad bastante opaca y ya no es tan buena conductora térmica como se podría pensar, por lo que aumentar la opacidad al 100% no es un cambio tan radical.

En realidad, algo parecido ya sucede en algunas estrellas, las llamadas variables cefeidas. En esas estrellas, la masa y la temperatura se combinan de tal manera que toda una capa de la estrella se encuentra en una condición con algunas propiedades de su esfera handwavium; es decir, su opacidad radiativa es notablemente más baja de lo normal y parte de la energía se refleja de regreso al núcleo. Esto hace que la estrella envejezca más rápido y se queme más, pero la temperatura elevada convierte la capa de handwavium nuevamente en transparencia; la energía adicional se irradia y la estrella parece más luminosa durante un tiempo. Luego, la pérdida de energía enfría un poco la estrella, la capa de handwavium vuelve a formarse y el ciclo comienza de nuevo. Esto se llama el mecanismo Kappa .

Reflejar parcialmente la salida (por ejemplo, dejar una boquilla de escape o usar una semiesfera Dyson ) daría como resultado que se aplicara empuje a todo el conjunto.

Reflexión simple, con estrella inestable

Si la estrella estuviera exactamente en la condición correcta e improbable: una estrella azul caliente con una afluencia masiva reciente de masa de baja metalicidad (típicamente de una compañera binaria o una estrella transeúnte), que, por cierto, probablemente sería suficiente para desencadenar una estrella. explosión - entonces la esfera de handwavium podría inducir un proceso de fusión fuera de control en un volumen mucho más grande de lo normal de la estrella. Normalmente, la estrella se desharía del exceso de energía mediante una llamarada masiva o una mayor expansión, seguida de un enfriamiento, y todo lo que obtendría sería una nebulosa planetaria. Esto podría ser, a grandes rasgos, lo que está ocurriendo ahora con la estrella Eta Carinae .

Reflexión y contención

Si el handwavium es capaz de soportar el aumento de la presión y la radiación, entonces la estrella podría sufrir una fotodesintegración , o la inestabilidad podría reflejarse hacia adentro, lo que llevaría a un colapso del núcleo, y podremos ver si el handwavium puede resistir una explosión de supernova. Si no puede, el efecto de frenado debería ser suficiente para transformarlo en una explosión de hipernova (más o menos el mismo estallido, pero mucho más luminoso).

Reflexión y contención indestructible

De lo contrario, un recinto reflectante a prueba de supernovas sería un método seguro para garantizar que cualquier estrella por encima del límite de Landau (probablemente deberíamos tener en cuenta una pérdida de neutrinos superior a la normal) finalmente colapsaría en un agujero negro. No podría pasarle al Sol, ya que este límite es de unas 1,5 masas solares. "En última instancia", porque el tiempo para hacerlo bien podría ser del orden de magnitud de la vida útil de una estrella normal, especialmente si la estrella no es demasiado grande y enérgica para empezar.

(Se me ha señalado que tal recinto ya sería un agujero negro a menos que se examinara desde distancias planetarias. Porque sería una zona de la que "nada puede salir, ni siquiera la luz", y sin embargo habría un campo gravitatorio asociado con la masa de la estrella encerrada).

La vida fuera del borde

Un recinto de handwavium semipermeable o localmente permeable con el radio apropiado (para asegurar una gravedad superficial adecuada) también sería habitable (una verdadera esfera de Dyson). Las fuentes de energía serían "pozos" perforados en el recinto, que luego podrían arrojar plasma a una temperatura de varias decenas de miles de K. Usando radiadores pasivos de gran altitud con una temperatura inferior a 300 K, esto produciría una eficiencia térmica en un exceso del 97-99% sin casi ninguna otra tecnología: bastaría con un motor térmico simple hecho de handwavium.

No estoy de acuerdo con las respuestas de "nada mucho", ya que lo que estás describiendo es la clave (en escalas mucho más pequeñas) para " Star Lifting " y " Shkadov Thrusters "

Uno de los métodos para iniciar el "Levantamiento de estrellas" es devolver energía a la estrella usando un láser energético o incluso un sistema de espejos para concentrar y enfocar la luz de la estrella en un punto de la estrella. La energía adicional comienza a calentar el área local, que eventualmente responde emitiendo plasma. El Shkadov Thruster lleva esta idea a un nivel superior y en realidad puede mover estrellas y sistemas solares completos (detalles aquí )

La capa aislante significa que la energía de la estrella no tiene adónde ir, y el entorno local se vuelve más cálido y energético. Sospecho (aunque realmente no sé cómo calcular esto) que habrá un ciclo de retroalimentación positiva, más energía atrapada en el ambiente calienta el plasma solar, generando más energía en las capas superiores de la estrella, que luego continúa hasta o la presión "sopla" el aislante (y las capas externas de la estrella), o las propiedades aislantes del aislante se superan y emite suficiente radiación de cuerpo negro para permitir que el sistema alcance el equilibrio.

Ahora, suponiendo que el aislante sea lo suficientemente fuerte y "perfecto" como para permitir que el calor y la presión alcancen un nivel muy alto, esta energía volverá al núcleo estelar. Ahora los núcleos de las estrellas están al borde de la estabilidad dinámica, con la presión de radiación de la reacción de fusión equilibrando la presión gravitatoria de toda la masa de la estrella. El aumento de la temperatura podría desestabilizar la ecuación en cualquier dirección. El aumento de la temperatura y la presión podría actuar para "apretar" el núcleo de la estrella y acelerar la velocidad de las reacciones de fusión. Por otro lado, dado que la densidad del plasma solar se reducirá debido al aumento de la temperatura, el núcleo podría "apagarse" a medida que la presión se reduzca por debajo de la presión crítica para que continúen las reacciones de fusión.

El único material en el que podría pensar que podría tener propiedades como esa sería una capa de neutronio, pero eso es poco probable ya que la densidad extrema del material lo convertiría en un superconductor de calor en lugar de un aislante. Se podría agitar a mano algún tipo de " unobtanium " para que esto suceda, pero ciertamente no es algo conocido por la física tal como lo entendemos actualmente.

Entonces, la respuesta verdadera dependería de qué tipo de propiedades tenga el aislante y qué tan rápido alcance el equilibrio.

Como han señalado otros, aislar una estrella provocaría la acumulación de calor y, por lo tanto, elevaría su temperatura con varias consecuencias. Sin embargo, el punto clave es cuánto elevaría la temperatura, porque esa es la diferencia entre "no pasa nada" y consecuencias extrañas.

Calculemos una aproximación aproximada para el Sol.

Según Wikipedia, el Sol produce$3.8·10^{26} W$y tiene una masa de$1.98855·10^{30} kg$. Suponiendo que el Sol está hecho de hidrógeno monoatómico, su calor específico sería de 12,5 J/mol/K a presión constante (lo que implica muchas aproximaciones muy aproximadas), y eso es 12500 J/kg/K:

Es decir, si el Sol estuviera aislado, su temperatura aumentaría en menos de un grado por año . Dado que la temperatura actual del Sol es de varios miles de grados en la superficie y millones de grados en el núcleo, se necesitarían miles o millones de años para que el aislamiento tuviera un efecto considerable en el Sol.

Eso podría parecer contradictorio porque vemos que el Sol produce mucha energía, como cualquiera que tome el sol en verano podría darse cuenta, y hace mucho calor, pero eso es solo porque es muy grande y está bien aislado por decenas de miles de kilómetros de capas de gas, pero la cantidad de calor producido por unidad de masa es diminuto para los estándares cotidianos. Por ejemplo, una rebanada de pan de una onza en una tostadora recibe decenas de miles de veces la energía producida por una onza promedio de masa solar.

En caso de que quieras revisar mis matemáticas, están en esta hoja de cálculo de Google .

En resumen, nada emocionante.

El núcleo de una estrella como el Sol está rodeado por una zona en la que la energía se transfiere mediante fotones. Se llama zona radiativa y actúa como un buen aislante térmico para el núcleo. Los fotones en la zona radiativa rebotan de un átomo a otro en una caminata aleatoria, por lo que un fotón tarda mucho tiempo en escapar del núcleo a la superficie del sol: alrededor de medio millón de años.

El efecto de la zona radiativa es actuar como un aislante bastante efectivo para el núcleo del sol.

El sol está en un equilibrio dinámico. La temperatura interna está regulada por la liberación de energía nuclear que equilibra el colapso gravitacional del núcleo, evitando que el núcleo se caliente más. Este equilibrio no está regulado por el escape de calor de la superficie del sol, por lo que este equilibrio no se desequilibraría envolviendo el sol en una capa aislante.

Entonces, el núcleo del sol ya tiene un aislante bastante bueno, e incluso si fuera "perfecto", no tendría mucho efecto sobre el sol.

Cualquier calor no escaparía, por lo que toda la estrella comenzaría a calentarse. El tamaño de la capa aislante marcaría una gran diferencia en el resultado final.

Si el caparazón es lo suficientemente pequeño, muy pronto la estrella calefactora lo llenaría de plasma, y ​​la presión comenzaría a aumentar, aumentando la velocidad de fusión, aumentando la temperatura, eventualmente acelerando exponencialmente la reacción. Entonces, esto sería básicamente una explosión de supernova, excepto que no habría ningún lugar al que escapar la materia y la energía. Entonces, las cosas nunca se enfriarían, sino que se alcanzaría un equilibrio, donde la capa se llenaría con plasma de hierro (porque el hierro es donde tanto la fisión como la fusión dejan de producir energía). La energía no podría escapar (por lo que no colapsaría en una estrella de neutrones o un agujero negro), no se liberaría más energía, las cosas serían estables.

Si la capa aislante fuera realmente pequeña, de modo que incluso los núcleos de hierro no pudieran mantenerse unidos debido a la densidad de energía, entonces las cosas terminarían en condiciones similares a las que estaban después del Big Bang, en el momento en que la densidad era la misma. Pero no estoy seguro de si la materia de una estrella puede contener suficiente energía (como la energía de enlace de los núcleos atómicos) para esto. Por supuesto, si se tratara de una cubierta aislante que se encoge , todo sería posible.

Si el caparazón fuera lo suficientemente grande, la estrella probablemente se quemaría un poco más rápido (núcleo más grande debido al aumento de la temperatura), pero la estrella no tendría suficiente energía de fusión potencial para calentar y presurizar todo el interior del caparazón. El estado final eventual (después de mucho tiempo, cuando la estrella agota su combustible) (después de una explosión similar a una supernova) sería una enana blanca o un núcleo de estrella de neutrones, con atmósfera de plasma llenando el resto de la esfera, ya que habría suficiente energía para evitar que todo llueva hasta la médula. Con una estrella lo suficientemente grande, sería un agujero negro en medio del vacío extremo y oscuro (habría breves partículas individuales de radiación de Hawking, pero serían absorbidas porque no hay escapatoria de la capa aislante).

¿Es su material invulnerable? Porque con el tiempo, el calor se acumulará, las partículas se volverán cada vez más energéticas a medida que se reflejen desde la superficie hacia otras partículas en el sol. A medida que las partículas se vuelvan más energéticas, aumentará su empuje hacia la esfera. En un punto, su material se romperá.

Si no es así, esta fuerza hacia afuera se convertirá en calor (a través de la fricción) y se irradiará. El aumento de calor hará que el sol se haga más grande y llene la esfera, enfriándose hasta cierto punto, pudiendo empujar el objeto aún más y, en algún momento, se alcanzará el equilibrio.

Podrías crear la nave espacial más impresionante jamás vista.

Si esta estrella estuviera encerrada en una esfera de Dyson:

Pensé en usar un campo de "encubrimiento", pero no en el sentido de una capa militar.

Ya se están realizando investigaciones para ocultar objetos para cosas como radiografías, etc.

Imagina invertir el campo de camuflaje, de modo que cubra el interior de la esfera. Luego, al doblar el camino de los fotones, crearía una especie de cámara de combustión y puerto de escape. Efectivamente, un propulsor Shkadov Clase C.

En teoría, esto también reduciría el calor porque el "interior" está "oculto" de ciertas longitudes de onda de fotones, ya que nunca tocarían la estructura.

También puede ser posible "marcar" una tasa de fusión en la estrella. Al reflejar la energía hacia la estrella, podría aumentar la velocidad de fusión. Al liberar la presión, se enfría un poco la estrella y se reduce la tasa de fusión.

Podría revestir el interior con paneles "solares" y permitir que esas longitudes de onda atraviesen la capa que funcionan mejor para la generación de energía.

Cómo crear tal "capa" es una cuestión de magia de ciencia ficción.

La acumulación de calor y presión pronto crearía un entorno muy similar al cercano después del Big Bang.

No creo que nadie pueda decir qué significaría eso en un sistema cerrado, la física se descompone para energías tan extremas.