Dies ist ein Follow-up zu: Gibt es eine theoretische maximale Größe für einen Stern?
Die Antwort dort spricht vom Strahlungsdruck, der die Bildung eines Sterns verhindert.
Welche Reaktion verursacht diesen Strahlungsdruck und warum verhindert dies möglicherweise die Bildung eines Sterns?
Antworten:
Strahlungsdruck ist nichts anderes als elektromagnetische Wechselwirkung.
Stellen Sie sich ein Wasserstoffatom vor, das von einem Photonenstrom aus derselben Richtung getroffen wird. Obwohl das Atom als Ganzes neutral ist, sind das Elektron und das Proton physikalisch verschoben und bilden einen Dipol, dh ein positiv-negatives Ladungspaar. Einige der Photonen streuen daher gegen den Dipol und übertragen einen Impuls auf ihn. Das Atom bewegt sich also in die gleiche Richtung wie die Photonen. Befinden sich die Photonen im ultravioletten Bereich, kann das Elektron in höhere Orbitale gebracht und möglicherweise vom Atom abgestreift werden. In diesem Fall ist die Streuung noch effizienter.
Stellen Sie sich nun einen Stern vor, der von einer Wasserstoffschicht umgeben ist. Die Schwerkraft zieht die Schicht zum Stern. Die vom Stern emittierten Photonen versuchen, die Wasserstoffatome durch die elektromagnetische Kraft von ihm wegzudrücken.
Sehr massive Sterne sind sehr hell und heiß, was bedeutet, dass sie viele ultraviolette Photonen aussenden. Wenn der von den Photonen auf die Schicht übertragene Druck größer als die Gravitationsanziehung ist, beginnt sich die Schicht auszudehnen, wodurch das Wachstum des Sterns effektiv gestoppt wird.
In der vom OP veröffentlichten Abbildung befindet sich auch Staub. Ich kenne die Details der Photonen-Staub-Gas-Wechselwirkungen nicht (wir brauchen wohl einen Experten für Sternatmosphäre), aber das Grundprinzip ist das gleiche.
Um die Antwort von @ Frencesco zu ergänzen: Wenn Sie darüber sprechen, warum die Temperatur die Bildung eines Sterns überhaupt verhindert, gelten dieselben Prinzipien.
Damit sich ein Stern bilden kann, muss sich eine Gaswolke deutlich abkühlen, damit er kondensieren kann. Weit entfernt kann er beginnen, Wasserstoff in seinem Kern zu verschmelzen. Damit es sich abkühlt und zusammenbricht, strahlt es Energie ab (dies ist teilweise der Grund, warum angenommen wird, dass es keine Sterne mit dunkler Materie gibt). Dieser Vorgang kann einige Zeit dauern. Sobald sich der Stern gebildet hat, wirkt ionisierende Strahlung dem Gravitationskollaps entgegen und überträgt Energie / Impuls zurück in das Gas.
Zusammenfassung: Sie müssen zuerst Energie abstrahlen, bevor Sie einen Stern erschaffen können. Für die massereichsten Sterne ist die in die äußeren Schichten des Sterns übertragene Energie- / Impulsrate einfach zu hoch (siehe oben).