Gourt Home::Gourt :: Akkretionsscheibe
Eine Akkretionsscheibe ist in der Astrophysik eine um ein zentrales Objekt rotierende Scheibe. Diese kann aus atomarem Gas oder Staub (Standardscheibe) oder aus verschieden stark ionisiertem Gas (Plasma) bestehen.
Mechanismus der Akkretion
Da eine Gasscheibe nicht als starrer Körper, sondern differentiell um das Zentralobjekt rotiert (die inneren Bereiche rotieren aufgrund der Keplerschen Gesetze schneller), ergeben sich Reibungs- und Scherkräfte. Durch solche und andere turbulente Prozesse in der Scheibe werden Teilchen in Richtung des Zentralobjekts befördert, so dass das Zentralobjekt Masse gewinnt (akkretiert). Dazu müssen diese Teilchen ihren Drehimpuls nach außen abführen (Drehimpulserhaltung). Das geschieht, indem ein Teilchen seinen Drehimpuls auf ein anderes überträgt, das als Folge vom Zentralobjekt "weggedrückt" wird.
Bei kalten (Gas- oder Staub-) Scheiben bewirkt die molekulare Viskosität den Drehimpulsübertrag zwischen den Teilchen. Bei Plasmascheiben ist dieser Beitrag zu gering, da sie fast reibungsfrei sind. Die dominante Rolle übernehmen hierbei die Magnetfelder, die das Plasma unvermeidlich mit sich trägt. Sie bewirken Instabilität (Magnetorotationsinstabilität (MRI)), die zu Turbulenz in der Scheibe und damit zu einer dynamischen Viskosität führen. Diese ermöglicht schließlich Akkretion, das heißt Zuführen des Scheibenmaterials zum Zentralkörper. Die Theorie zu Beschreibung von Plasmen in Magnetfeldern ist die Magnetohydrodynamik (MHD).
Auftreten von Akkretionsscheiben
Typische Akkretionsscheiben befinden sich um junge Sterne (die sich so bilden und an Masse gewinnen), um Quasare und um Schwarze Löcher, aber auch um zahlreiche andere Objekte der Astronomie. Bei den kompakten Objekten (Neutronenstern, Schwarzes Loch, etc.) wird in Akkretionsscheiben genügend potentielle Gravitationsenergie umgesetzt, um die Scheibe hell leuchten zu lassen. Dieser Mechanismus kann je nach Kompaktheit (Quotient Masse/Radius des Objektes) bis zu 20 mal effektiver sein als die Erzeugung von Strahlung durch nukleare Prozesse, wie zum Beispiel die Kernfusion. Nur so sind die hohen Leuchtkräfte von Quasaren zu erklären, die somit trotz ihrer großen Entfernung sichtbar sind.
Siehe auch: Protoplanetare Scheibe, Sonnennebel
Literatur
- Accretion power in astrophysics, Frank, King, Raine, Cambridge University Press, 1985
Weblinks
Accretion disc | Disco de acrecimiento | Disque d'accrétion | Disco di accrescimento | 降着円盤 | Dysk akrecyjny | Аккреция | Akréčny disk | Ackretionsskiva | Акреція
"Akkretionsscheibe"