Highly-parallel Smoothed Particle Hydrodynamics modelling of protoplanetary discs

Sterne entstehen durch gravitativen Kollaps aus molekularen Wolken. Während dieses Prozesses bilden sich aufgrund der Erhaltung des Drehimpulses aus Gas und Staub bestehende Scheiben um die jungen Sterne, sogenannte protoplanetare Scheiben. Aus diesen Scheiben können im Laufe ihrer Entwicklung Planeten entstehen. Durch Fluktuationen oder externe Störung können sich dichtere Klumpen innerhalb der Scheiben bilden.Wenn das Material der Klumpen ausreichend kalt ist, überwiegt die Gravitationskraft den thermischen Kräften und das Material wird gebunden. Durch Energieabstrahlung können die Klumpen ihre Größe verringern, an Dichte gewinnen und letztendlich möglicherweise Planeten bilden. Scheiben, deren Massen 10% der Sternmasse überschreiten, verhalten sich näherungsweise wie selbstgravitierende, viskose Flüssigkeiten. Durch die Dissipation von kinetischer Energie in Wärme, bedingt durch die Viskosität, wird die Scheibe geheizt, was die Fragmentierung möglicherweise verhindern kann, wohingegen das Kühlen der Scheiben durch Abstrahlung von Energie die Fragmentierung begünstigt. Das genaue Zusammenspiel dieser und anderer Prozesse ist bislang nicht bekannt..