Akkretionsscheibe

Akkretionsscheibe bezeichnet eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub, die sich um ein massereiches zentrales Objekt - etwa ein Schwarzes Loch, einen Neutronenstern oder einen jungen Stern - bildet, wenn Materie aus der Umgebung auf dieses Objekt hineinfällt. Der Begriff leitet sich vom lateinischen accretio (Anwachsen, Zuwachs) ab.

Da die einfallende Materie einen Drehimpuls mitbringt, kann sie nicht direkt auf das Zentralobjekt fallen, sondern umkreist es zunächst in einer abgeflachten Scheibe. Innere Reibung und Turbulenzen innerhalb der Scheibe transportieren Drehimpuls nach außen, während Materie langsam nach innen driftet und schließlich akkretiert wird. Dabei wird erhebliche Energie freigesetzt: Akkretionsscheiben um Schwarze Löcher gehören zu den strahlungsstärksten bekannten Phänomenen im Universum.

Besonders bekannt sind Akkretionsscheiben als Hauptenergielieferant Aktiver Galaktischer Kerne (AGN) und Quasare. Das erste direkte Bild der unmittelbaren Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs lieferte das Event Horizon Telescope im Jahr 2019 mit der Aufnahme des Objekts im Zentrum der Galaxie M87 in rund 55 Millionen Lichtjahren Entfernung. Streng genommen zeigt die Aufnahme den Schatten des Schwarzen Lochs, umgeben von einem hellen Emissionsring aus der gravitativ verbogenen Strahlung der einfallenden Materie, und nicht die Akkretionsscheibe als räumlich aufgelöste Struktur. Die Scheibe erreicht dort Temperaturen von mehreren Milliarden Kelvin und strahlt intensiv im Röntgen- und Gammabereich.

Auch in jungen Sternsystemen spielen Akkretionsscheiben eine wesentliche Rolle, da aus ihnen Planeten entstehen können.