Transitional Disk

Linkes Bild: Transitional Disk um den Stern LkCa15, rechts Bildausschnitt des staubfreien inneren Lochs mit markiertem Standort des Sterns

Eine Transitional Disk (deutsch Übersetzung: Übergangsscheibe) ist eine protoplanetare Scheibe um ein junges stellares Objekt mit einem staubfreien inneren Loch oder einer Lücke im Abstand von einigen Astronomischen Einheiten; in ihrem Außenbereich, entsprechend einem Radius von mehr als 10 AE, ist die Scheibe noch gas- und staubreich. Transitional Disks werden von einigen Autoren auch als Transition Disks, weak disks (schwache Scheiben), anemic disks (blasse Scheiben) oder weak excess disks bezeichnet.[1] Sie stellen ungefähr 15 Prozent der Population der protoplanetaren Scheiben.[2]

Eine oder mehrere Lücken in protoplanetaren Scheiben sowie Übergangsscheiben, deren innerer Bereich fast komplett staubfrei ist, konnten beobachtet werden mit Hilfe von interferometrischen Beobachtungen in nahen Sternentstehungsgebieten wie dem Taurus-Auriga-Komplex. Eine Akkretion von Gas auf den jungen Stern kann in vielen Fällen noch nachgewiesen werden.[3]

Bei T-Tauri-Sternen

Bei den T-Tauri-Sternen gibt es eine Gruppe mit einer abweichenden spektralen Energieverteilung: während die Mehrzahl einen ausgeprägten Infrarotexzess im gesamten Bereich der Infrarotstrahlung zeigt, kann bei einigen im Nahen Infrarot im Bereich von 5 bis 50 Mikrometer kein Exzess nachgewiesen werden; stattdessen wird hier eine Energieverteilung wie von den Photosphären älterer Sterne beobachtet. Bei längeren Wellenlängen ist auch hier wieder ein deutlicher Überschuss an infraroter Strahlung vorhanden. T-Tauri-Sterne mit Transitional Disks haben ein charakteristisches Alter von weniger als 10 Millionen Jahren.[4]

Bildungsmechanismen

Als Mechanismen für die Auflösung der inneren Teile einer protoplanetaren Scheibe werden diskutiert:[5]

  • Photoevaporation durch die UV-Strahlung des jungen Sterns
  • das Wachstum der Staubteilchen durch Koagulation
  • dynamische Effekte durch stellare oder planetare Begleiter
  • Formation und Migration von Gasplaneten.

Beispiele

Transitional Disks sind nachgewiesen worden um

  • LkCa 15 mit dem Planeten LkCa 15b
  • DM Tau
  • GM Aur
  • UX Tau A.

Einzelnachweise

  1. S. Bruderer: Survival of molecular gas in cavities of transition disks (I. CO). In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1308.2966v1.
  2. Andrea Isella, Laura M. Pe'rez, John M. Carpenter, Luca Ricci, Sean Andrews, Katherine Rosenfeld: An azimuthal asymmetry in the LkHa 330 disk. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.5848v1.
  3. Tobias W.A. Müller, Wilhelm Kley: Modelling Accretion in Transitional Disks. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1310.4398v1.
  4. Aurora Sicilia-Aguilar, Jinyoung Serena Kim, Andrej Sobolev, Konstantin Getman, Thomas Henning, Min Fang: The low-mass stellar population in the young cluster Tr37: Disk evolution, accretion, and environment. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1308.0114v1.
  5. Jack Dobinson, Zoë M. Leinhardt, Sarah E. Dodson-Robinson, Nick A. Teanby: Hiding in the Shadows: Searching for Planets in Pre--transitional and Transitional Disks. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1309.6480v2.

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