¿Hay un límite superior teórico para el radio de las estrellas?

Respuesta corta: aproximadamente 2,500 R [matemáticas] _ {☉} [/ matemáticas].

Una estrella está equilibrada por su presión gravitacional interna y la presión de radiación externa. Sin embargo, el límite de Eddington [1] pone el límite superior de una masa de una estrella a 150 M [matemáticas] _ {☉} [/ matemáticas] (masa solar).

No se puede determinar un límite superior para el radio porque una estrella no colapsa inmediatamente después de una línea afilada. Sin embargo, ha habido algunas especulaciones vagas basadas en cálculos aproximados y observaciones que sugieren que el límite superior debe estar en 2,500 R [matemáticas] _ {☉} [/ matemáticas].

No hay ecuaciones matemáticas que puedan señalar con precisión el radio de una estrella, y los modelos de computadora son muy difíciles de simular. La composición de la estrella también juega un papel en la determinación de su densidad, si una estrella es más metálica, se hinchará. Entonces tome esta estimación con un grano de sal, ya que no dibuja una línea nítida para el radio.


A modo de comparación, la estrella más grande jamás observada [2] —UY Scuti — tiene un radio de 1,700 R [matemáticas] _ {☉} [/ matemáticas]. La hipotética estrella de 2.500 R [matemáticas] _ {☉} [/ matemáticas] tendrá su extensión más allá del radio de la órbita de Saturno.

Imagen : Jaymaron.

Notas al pie

[1] Luminosidad de Eddington – Wikipedia

[2] Lista de las estrellas más grandes – Wikipedia

¿Hay un límite superior teórico para el radio de las estrellas?

Si. Parece que a más de 1.700 veces el radio de nuestro Sol (Sr) (más de 1.200 millones de km) una estrella no puede sostener sus capas externas y las expulsa rápidamente. La masa y la densidad de la estrella son factores importantes en la longitud del radio sin perder rápidamente su masa para devolverla a este límite superior.

Ejemplos de estrellas que se acercan a estos límites son UY Scuti en (~ 1,708 Sr) y VY Canis Majoris en (~ 1,420 Sr). Un agradecimiento a Martin Silvertant que mencionó que KY Cygni (~ 1,420 Sr) podría tener un radio de hasta 2,850 Sr, pero las observaciones muestran que KY Cygni es muy difícil de medir porque probablemente está expulsando gran parte de su capa externa para vuelve al equilibrio.

Más allá de un radio de 1.200 millones de km, las capas externas de la estrella están tan distendidas del centro de masa de la estrella que la presión radiativa expulsa las capas externas.

La relación de la masa de la estrella con el radio establece el límite superior de masa en alrededor de 150 soles. Por encima de los 150 soles, la energía generada por la gran cantidad de fusión dentro de la estrella crea tanta presión radiativa que el radio de la estrella podría expandirse hasta 1.700 radios solares, un diámetro de más de 1.200 millones de kilómetros que nuevamente conduce a la pérdida de la estrella. capas exteriores..

Se ha encontrado una distante estrella de masa solar de 315 llamada R136a1, pero se cree que es el resultado de dos o más estrellas gigantes colisionando y es muy densa con un radio de ~ 15 millones de km, 40 veces más pequeña que lo que parece ser el máximo radio, todavía el equilibrio de presión radiativa versus radio parece estar expulsando rápidamente las capas externas de la estrella.

También se ha observado que otra estrella de radio grande que parece haberse formado por la fusión de estrellas, conocida como la estrella de la pistola, expulsa gran parte de sus capas externas.

No se define como el radio, sino la masa. Hay un límite superior para la masa de una estrella antes de que no pueda soportar su peso. Una vez que alcance esta masa, y eventualmente lo hará, la estrella colapsará. Una de las dos cosas sucederá después de este punto. O colapsará aún más en un agujero negro o rebotará en una explosión extraordinariamente poderosa conocida como supernova. También hay dos tipos de supernova, tipo I y tipo II. Tipo II es la situación que hemos analizado aquí. Se refiere al colapso de una estrella. El tipo I se refiere al colapso de un sistema binario en el que una de las estrellas es una enana blanca.