Was Sie beschreiben, sieht aus wie ein Grenzfall für eine Dyson-Kugel . Seine Auswirkungen würden davon abhängen, wozu die Sphäre fähig ist .

Einfache Reflexion

Ich denke, dass nicht viel passieren würde (aber ich bin definitiv kein Astrophysiker). Ein Stern ist eine große Fusionsexplosion, die stattfindet, und er existiert im hydrostatischen Gleichgewicht zwischen seiner Gravitationskraft (die ihn tendenziell nach innen zieht) und der Freisetzung thermischer Energie (die ihn tendenziell zu einem Nebel aufblähen lässt).

Das Zurückreflektieren der gesamten Strahlungsleistung des Sterns würde zu einem vernachlässigbaren Temperaturanstieg führen (wo es darauf ankommt, die Temperatur liegt in der Größenordnung von Millionen K), und der Stern würde sich leicht entlang der Hauptreihe bewegen - er würde "altern" a etwas schneller, und wahrscheinlich wäre seine Entwicklung verzerrt, so dass sich in ein paar Milliarden Jahren ein grenzwertiger gelber Zwerg wie ein orangefarbener Zwerg verhalten könnte. Außerdem ist ein Stern, so unglaublich es scheinen mag, tatsächlich ziemlich undurchsichtig und bereits kein so guter Wärmeleiter, wie Sie vielleicht denken, also ist das Erhöhen der Opazität auf 100 % keine so radikale Änderung.

Tatsächlich passiert so etwas schon in einigen Sternen - den sogenannten Cepheid-Variablen. In diesen Sternen verbinden sich Masse und Temperatur so, dass sich eine ganze Schicht des Sterns in einem Zustand mit einigen Eigenschaften Ihrer Handwaviumkugel befindet; seine Strahlungsundurchlässigkeit ist nämlich deutlich geringer als normal, und ein Teil der Energie wird zurück in den Kern reflektiert. Dadurch altert der Stern schneller und brennt heißer, aber die erhöhte Temperatur wandelt die Handwaviumschicht wieder in Transparenz um; Die zusätzliche Energie wird abgestrahlt und der Stern erscheint für eine Weile leuchtender. Dann kühlt der Energieverlust den Stern etwas ab, und die Handwaviumschicht bildet sich neu, und der Kreislauf beginnt von neuem. Dies wird als Kappa-Mechanismus bezeichnet .

Das teilweise Reflektieren des Ausgangs (z. B. Verlassen einer Abgasdüse oder Verwenden einer Dyson- Halbkugel ) würde dazu führen, dass Schub auf die gesamte Baugruppe ausgeübt wird.

Einfache Reflexion, mit instabilem Stern

Wenn der Stern genau im richtigen und unwahrscheinlichen Zustand wäre – ein heißer, blauer Stern mit kürzlich massivem Massenzufluss mit geringer Metallizität (typischerweise von einem Doppelsternbegleiter oder Passantenstern), der übrigens wahrscheinlich ausreichen würde, um einen Stern auszulösen Explosion - dann könnte die Handwaviumkugel einen außer Kontrolle geratenen Fusionsprozess in einem viel größeren als normalen Volumen des Sterns auslösen. Normalerweise würde der Stern die überschüssige Energie durch massives Aufflackern oder weiteres Ausdehnen loswerden, gefolgt von einer Abkühlung, und alles, was Sie bekommen würden, wäre ein planetarischer Nebel. Das könnte in etwa das sein, was jetzt mit dem Star Eta Carinae passiert .

Reflexion und Eindämmung

Wenn das Handwavium in der Lage ist, sowohl den Druckanstieg als auch die Strahlung auszuhalten, dann könnte der Stern einer Photozersetzung unterliegen , oder die Instabilität könnte nach innen reflektiert werden, zu einem Kernkollaps führen, und wir werden sehen, ob das Handwavium einer Supernova-Explosion standhalten kann. Wenn dies nicht möglich ist, sollte die Bremswirkung ausreichen, um es in eine Hypernova-Explosion zu verwandeln (ungefähr der gleiche Knall, aber viel leuchtender).

Reflexion und unzerstörbare Eindämmung

Andernfalls wäre ein Supernova-sicheres reflektierendes Gehäuse eine sichere Methode, um zu garantieren, dass jeder Stern über der Landau-Grenze – wir sollten wahrscheinlich einen überdurchschnittlich hohen Neutrinoverlust einbeziehen – letztendlich in ein Schwarzes Loch kollabieren würde. Der Sonne könnte das nicht passieren, da diese Grenze bei etwa 1,5 Sonnenmassen liegt. „Letztendlich“, weil die Zeit dafür durchaus in der Größenordnung eines normalen Sternlebens liegen könnte, vor allem, wenn der Stern nicht zu groß und energiegeladen ist.

(Mich wurde darauf hingewiesen, dass ein solches Gehäuse bereits ein Schwarzes Loch wäre, wenn es nicht aus planetarischer Entfernung untersucht würde. Denn es wäre eine Zone, aus der "nichts austreten kann, nicht einmal Licht", und dennoch gäbe es ein Gravitationsfeld verbunden mit der Masse des eingeschlossenen Sterns).

Leben außerhalb der Grenze

Ein halbdurchlässiges oder lokal durchlässiges Handwavium-Gehäuse mit dem entsprechenden Radius (um eine geeignete Oberflächengravitation sicherzustellen) wäre ebenfalls bewohnbar (eine echte Dyson-Kugel). Die Energiequellen wären in das Gehäuse gebohrte "Brunnen", die dann Plasma mit einer Temperatur von mehreren zehntausend K ausspucken könnten. Bei Verwendung von Passivstrahlern in großer Höhe mit einer Temperatur unter 300 K würde dies einen thermischen Wirkungsgrad ergeben in Überschuss von 97-99% mit fast keiner anderen Technologie - eine einfache Wärmekraftmaschine aus Handwavium würde ausreichen.

Ich bin mit den "nicht viel" Antworten nicht einverstanden, da das, was Sie beschreiben, der Schlüssel (in viel kleineren Maßstäben) für " Star Lifting " und " Shkadov Thrusters " ist.

Eine der Methoden, um "Star Lifting" einzuleiten, besteht darin, Energie mit einem energetischen Laser oder sogar einem Spiegelsystem auf den Stern zurückzustrahlen, um das Sternenlicht auf einen Punkt auf dem Stern zu konzentrieren und zu fokussieren. Die zusätzliche Energie beginnt, den lokalen Bereich zu erwärmen, der schließlich mit der Emission von Plasma reagiert. Der Shkadov Thruster bringt diese Idee auf eine höhere Ebene und kann tatsächlich ganze Sterne und Sonnensysteme bewegen (Details hier )

Die Isolierschicht bedeutet, dass die Energie des Sterns nirgendwohin entweichen kann und die lokale Umgebung heißer und energiereicher wird. Ich vermute (obwohl ich nicht wirklich weiß, wie ich das berechnen soll), dass es eine positive Rückkopplungsschleife geben wird, mehr Energie, die in der Umgebung eingeschlossen ist, erwärmt das Sonnenplasma und erzeugt mehr Energie in den oberen Schichten des Sterns, was sich dann fortsetzt bis Entweder "bläst" der Druck den Isolator (und die äußeren Schichten des Sterns) ab, oder die isolierenden Eigenschaften des Isolators werden überwunden und er emittiert genug Schwarzkörperstrahlung, damit das System ein Gleichgewicht erreichen kann.

Angenommen, der Isolator ist stark und "perfekt" genug, um die Wärme- und Druckflasche auf ein sehr hohes Niveau zu bringen, wird diese Energie in den Sternkern zurückfließen. Jetzt laufen die Kerne der Sterne auf der Messerschneide der dynamischen Stabilität, wobei der Strahlungsdruck der Fusionsreaktion den Gravitationsdruck der gesamten Masse des Sterns ausgleicht. Eine Erhöhung der Temperatur könnte die Gleichung in beide Richtungen destabilisieren. Der Temperatur- und Druckanstieg könnte dazu führen, dass der Kern des Sterns "zusammengedrückt" und die Geschwindigkeit der Fusionsreaktionen beschleunigt wird. Da andererseits die Dichte des Solarplasmas aufgrund der ansteigenden Temperatur verringert wird, könnte der Kern "erlöschen", wenn der Druck unter den kritischen Druck für die Fortsetzung der Fusionsreaktionen verringert wird.

Das einzige Material, an das ich denken könnte, das solche Eigenschaften haben könnte, wäre eine Hülle aus Neutronium, aber das ist unwahrscheinlich, da die extreme Dichte des Materials es eher zu einem Supraleiter als zu einem Isolator machen würde. Eine Art „ Unobtanium “ könnte von Hand ins Leben gerufen werden, um dies zu ermöglichen, aber sicherlich nichts, was der Physik, wie wir sie derzeit verstehen, bekannt ist.

Die wahre Antwort würde also davon abhängen, welche Eigenschaften der Isolator hat und wie schnell er ein Gleichgewicht erreicht.

Wie andere darauf hingewiesen haben, würde die Isolierung eines Sterns zu einem Wärmestau führen und daher seine Temperatur mit mehreren Konsequenzen erhöhen. Der entscheidende Punkt ist jedoch, wie stark die Temperatur ansteigen würde, denn das ist der Unterschied zwischen „nichts passiert“ und seltsamen Folgen.

Lassen Sie uns eine grobe Näherung für die Sonne berechnen.

Laut Wikipedia gibt die Sonne nach$3.8·10^{26} W$und hat eine Masse von$1.98855·10^{30} kg$. Angenommen, die Sonne besteht aus einatomigem Wasserstoff, ihre spezifische Wärme wäre 12,5 J/mol/K bei konstantem Druck (was viele sehr grobe Näherungen erfordert), und das sind 12500 J/kg/K:

Das heißt, wenn die Sonne isoliert wäre, würde ihre Temperatur in weniger als einem Grad pro Jahr steigen . Da die gegenwärtige Sonnentemperatur mehrere tausend Grad an der Oberfläche und Millionen Grad im Kern beträgt, würde es Tausende bis Millionen von Jahren dauern, bis die Isolierung eine nennenswerte Wirkung auf die Sonne hätte.

Das könnte kontraintuitiv erscheinen, weil wir sehen, wie die Sonne viel Energie produziert, wie jeder Sonnenbadende im Sommer sehen kann, und es ist sehr heiß, aber das liegt nur daran, dass sie sehr groß und durch Zehntausende von Kilometern Gasschichten gut isoliert ist, aber die Menge der pro Masseneinheit erzeugten Wärme ist nach alltäglichen Maßstäben winzig. Zum Beispiel erhält eine Brotscheibe von einer Unze in einem Toaster das Zehntausendfache der Energie, die von einer durchschnittlichen Unze Sonnenmasse erzeugt wird.

Falls Sie meine Mathematik überprüfen möchten, finden Sie sie in dieser Google-Tabelle .

Kurz gesagt - nichts Aufregendes

Der Kern eines Sterns wie der Sonne ist von einer Zone umgeben, in der Energie durch Photonen übertragen wird. Sie wird als Strahlungszone bezeichnet und wirkt wie ein ziemlich guter Wärmeisolator für den Kern. Photonen in der Strahlungszone springen in einem zufälligen Spaziergang von einem Atom zum anderen, daher dauert es lange, bis ein Photon aus dem Kern auf die Sonnenoberfläche entweicht: etwa eine halbe Million Jahre.

Die Wirkung der Strahlungszone besteht darin, als ziemlich effektiver Isolator für den Kern der Sonne zu wirken.

Die Sonne befindet sich in einem dynamischen Gleichgewicht. Die Innentemperatur wird durch die Freisetzung von Kernenergie reguliert, die den Gravitationskollaps des Kerns ausgleicht und eine weitere Erwärmung des Kerns verhindert. Dieses Gleichgewicht wird nicht durch das Entweichen von Wärme von der Sonnenoberfläche reguliert, und daher würde dieses Gleichgewicht nicht durch das Einhüllen der Sonne in eine isolierende Schicht aus dem Gleichgewicht gebracht.

Der Kern der Sonne hat also bereits einen ziemlich guten Isolator, und selbst wenn er "perfekt" wäre, hätte er keinen großen Einfluss auf die Sonne.

Es würde keine Wärme entweichen, so dass der gesamte Stern beginnen würde, sich zu erwärmen. Die Größe der Isolierschale würde im Endergebnis einen großen Unterschied machen.

Wenn die Hülle klein genug ist, würde der Heizstern sie bald mit Plasma füllen, und der Druck würde zu steigen beginnen, was die Fusionsrate und die Temperatur erhöhen würde, was schließlich zu einer exponentiell beschleunigten Reaktion führen würde. Das wäre also im Grunde eine Supernova-Explosion, außer dass Materie und Energie nirgendwo hin entweichen könnten. Die Dinge würden sich also nie abkühlen, sondern es würde ein Gleichgewicht erreicht, bei dem die Hülle mit Eisenplasma gefüllt wäre (weil Eisen dort ist, wo sowohl die Spaltung als auch die Fusion keine Energie mehr produzieren). Energie könnte nicht entweichen (also würde sie nicht zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabieren), mehr Energie würde nicht freigesetzt, die Dinge wären stabil.

Wenn die isolierende Hülle wirklich klein wäre, so dass selbst die Eisenkerne aufgrund der Energiedichte nicht zusammenhalten könnten, dann würde es am Ende ähnliche Bedingungen geben wie nach dem Urknall, als die Dichte gleich war. Ich bin mir aber nicht sicher, ob die Materie in einem Stern dafür genug Energie (als Bindungsenergie der Atomkerne) enthalten kann. Wenn es sich um eine schrumpfende Isolierhülle handeln würde, wäre natürlich alles möglich.

Wenn die Hülle groß genug wäre, würde der Stern wahrscheinlich etwas schneller verbrennen (größerer Kern aufgrund erhöhter Temperatur), aber der Stern hätte nicht genug potenzielle Fusionsenergie, um sich zu erwärmen und das gesamte Innere der Hülle unter Druck zu setzen. Der Endzustand (nach einer langen Zeit, wenn der Stern seinen Treibstoff aufgebraucht hat) (nach einer Explosion, die einer Supernova ähnelt) wäre ein Weißer Zwerg oder ein Neutronensternkern, wobei die Plasmaatmosphäre den Rest der Kugel füllt, da genügend Energie vorhanden wäre verhindern, dass es bis ins Mark regnet. Bei einem ausreichend großen Stern wäre es ein Schwarzes Loch mitten im dunklen, extremen Vakuum (es gäbe kurze einzelne Teilchen der Hawking-Strahlung, aber sie würden wieder eingesaugt, weil es kein Entkommen aus der isolierenden Hülle gibt).

Ist Ihr Material unverwundbar? Da sich mit der Zeit Wärme aufbaut, werden Partikel immer energiereicher, da sie von der Oberfläche zu anderen Partikeln auf der Sonne zurückreflektiert werden. Wenn die Teilchen energetischer werden, wird ihr Stoß zur Kugel zunehmen. Irgendwann wird Ihr Material Risse bekommen.

Wenn dies nicht der Fall ist, wird diese nach außen gerichtete Kraft (durch Reibung) in Wärme umgewandelt und abgestrahlt. Die erhöhte Hitze wird dazu führen, dass die Sonne größer wird und die Kugel füllt, sich bis zu einem gewissen Grad abkühlt, das Objekt noch mehr drücken kann und irgendwann das Gleichgewicht erreicht wird.

Sie könnten das beeindruckendste Raumschiff aller Zeiten erschaffen.

Wenn dieser Stern in einer Dyson-Sphäre eingeschlossen wäre:

Ich dachte daran, ein "Cloaking"-Feld zu verwenden, aber nicht im Sinne einer militärischen Tarnung.

Es wird bereits geforscht, um Objekte für Dinge wie Röntgenstrahlen usw. zu verstecken.

Stellen Sie sich vor, Sie kehren das Tarnfeld um, sodass es das Innere der Kugel bedeckt. Durch Biegen des Photonenpfads würden Sie dann eine Art Brennkammer und Auslassöffnung erzeugen. Effektiv ein Shkadov-Triebwerk der Klasse C.

Theoretisch würde dies auch die Hitze reduzieren, da das "Innere" vor bestimmten Wellenlängen von Photonen "verhüllt" ist, da sie die Struktur niemals berühren würden.

Es kann auch möglich sein, eine Fusionsrate im Stern zu "wählen". Indem Sie Energie an den Stern zurückreflektieren, könnten Sie die Fusionsrate erhöhen. Durch Nachlassen des Drucks kühlt man den Stern etwas ab und reduziert die Fusionsrate.

Sie könnten den Innenraum mit "Solar"-Paneelen auskleiden und die Wellenlängen durch den Mantel lassen, die für die Energieerzeugung am besten geeignet sind.

Wie man einen solchen "Umhang" herstellt, ist eine Frage der Sci-Fy-Zauberei.

Der Aufbau von Hitze und Druck würde bald eine Umgebung schaffen, die der unmittelbar nach dem Urknall sehr ähnlich ist.

Ich glaube nicht, dass irgendjemand sagen könnte, was das in einem geschlossenen System bedeuten würde, unsere Physik bricht bei so extremen Energien zusammen.