Sternscheibe

Die Sternscheibe, in der Astronomie oft als protoplanetare Scheibe oder einfach Disk bezeichnet, ist eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub, die Sterne in der Frühphase ihres Lebens umgibt. Sie dient als Reservoir von Material, aus dem sich Planeten bilden können. Typischerweise erstreckt sich eine Sternscheibe von einigen wenigen bis mehreren Hundert Astronomischen Einheiten (AU) und besitzt einen Temperaturgradienten von innen nach außen. Im Zentrum ist das Material heißer und dichter; weiter außen kühlt es ab, und Staubpartikel können kondensieren.

Entstehung und Entwicklung: Sternscheiben entstehen aus dem Kollaps einer Molekülwolke, aus dem sich Protostern und eine rotierende Scheibe bilden. Im Verlauf wandert Material durch Akkretion in den Stern, während Staubpartikel zu größeren Körnern zusammenwachsen; es können Planetesimlinge und schließlich Planeten entstehen. Die Scheibe verändert sich durch Wechselwirkungen von Gasdynamik, Strahlung des Sterns und planetarer Gravitation; in vielen Fällen bilden sich Lücken oder Spalten, die auf entstehende Planeten hindeuten können.

Beobachtung und Typen: Protoplanetare Scheiben um junge T-Tauri- oder Herbig-Ae/Be-Stars sind gasreich und staubhaltig; Übergangsscheiben weisen innere Lücken auf, die oft durch forming Planets erklärt werden. Debris-Scheiben sind gasärmer und bestehen vor allem aus Staubkörnern, die durch Kollisionsprozesse kontinuierlich erneuert werden. Solche Scheiben werden durch Infrarot- und Millimeterbeobachtungen, Spektrallinien (etwa CO) und direkte Abbildungen mittels moderner Teleskope sichtbar.

Bedeutung: Sternscheiben sind der Ort der Planetenentstehung und prägen die Entwicklung junger Sternsysteme. Typische Zeiten zeigen gasreiche Scheiben bestehen meist einige Millionen Jahre; Debris-Scheiben können länger bestehen bleiben.

Beispiele: HL Tauri, TW Hydrae und Beta Pictoris dienen als gut untersuchte Prototypen unterschiedlicher Scheibenarten.