The evolution of protoplanetary disks in T Tauri binary systems

Published: Oct. 22, 2012, 11 a.m.

b'Doppelsterne geh\\xf6ren zu den am h\\xe4ufigsten gebildeten Objekten im Sternentstehungsprozess. Dennoch ist der Einfluss von stellaren Begleitern auf die Entwicklung zirkumstellarer Scheiben, dem Geburtsort der Planeten, bisher wenig verstanden.\\n\\nDie vorliegende Arbeit beschreibt und diskutiert Nahinfrarotbeobachtungen von 52 stellaren Vielfachsystemen mit projizierten Abst\\xe4nden von 25 bis 1000 Astronomischen Einheiten (AE) in den Sternentstehungsregionen des Orion Nebula Cluster und Chamaeleon I. Damit handelt es sich um die gr\\xf6\\xdften homogenen Studien protoplanetarer Scheiben in T Tauri-Doppelsternen in diesen beiden Regionen und um eine der umfangreichsten Untersuchungen dieser Art bisher. Die aufgenommenen Beobachtungsdaten erlauben die Bestimmung von individuellen stellaren (z.B. Effektivtemperatur, Leuchtkraft, Alter, Masse) und Systemparametern (Abstand der Komponenten, Massenverh\\xe4ltnis). Zus\\xe4tzlich dient die Detektion von Brackett-gamma-Emission als Anzeichen f\\xfcr aktive Akkretion w\\xe4hrend zirkumstellarer Staub in der inneren Scheibe mittels Nahinfrarotfarbexzess nachgewiesen wird.\\n\\nDie Ergebnisse zeigen, dass der Anteil an Doppelsternkomponenten mit intakter Akkretionsscheibe signifikant geringer ist als der von Einzelsternen vergleichbarer Masse in beiden Regionen. In engen Systemen mit weniger als 100 AE projiziertem Abstand ist die Akkretionsscheibenh\\xe4ufigkeit auf etwa die H\\xe4lfte des Einzelsternwertes reduziert. Hei\\xdfer Staub in der inneren Scheibe ist in engen Doppelsystemen <100 AE jedoch nur leicht verringert und f\\xfcr >100 AE identisch zu der von Einzelsternen. Die gemessenen Massenakkretionsraten in Doppelsternkomponenten erweisen sich als ununterscheidbar von denen in Einzel- und Doppelsystemen anderer Sternentstehungsregionen. \\n\\nDie gesammelten Daten lassen folgende Schl\\xfcsse zu: (a) Die Komponenten von Doppelsternen enstehen vorrangig gleichzeitig, was gegen Einfang urspr\\xfcnglich isolierter Komponenten als haupts\\xe4chlichen Doppelsternenstehungsmechanismus spricht. (b) Scheiben in Doppelsternen enger als ~100 AE entwickeln sich, und verschwinden, schneller als Einzelsternscheiben. (c) Im Gegensatz zur Scheibenentwicklung in Einzelsternen ist die Lebenszeit einer Scheibe um die masse\\xe4rmere Komponente eines Doppelsterns k\\xfcrzer als die um den Prim\\xe4rstern. (d) W\\xe4hrend die Lebenszeit einer Scheibe durch ihren \\xe4u\\xdferen Durchmesser (also indirekt durch den Doppelsternabstand) bestimmt wird, sind die Massenakkretionsraten universell. Dies ist ein Hinweis auf eine Entkopplung der Entwicklung der inneren und \\xe4u\\xdferen Scheibe. (e) Die Parallelen in der H\\xe4ufigkeit von Scheiben um Komponenten von Doppelsternen und der Detektion von Planeten in vergleichbaren Systemen legt einen schnellen Planetenenstehungsprozess f\\xfcr massereiche (>1 M_Jup) Gasplaneten nahe (z.B. "disk fragmentation") und einen langsameren Prozess (z.B. "core accretion") f\\xfcr masse\\xe4rmere Planeten.'