Groß wie Jupiter

Planet bei sonnenähnlichem Stern fotografiert

(Bild: NAOJ)

(Bild: NASA/Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger)

Das Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii

(Bild: NAOJ)

Astronomen haben erstmals ein Bild von einem Planeten aufgenommen, der in einem fernen Sonnensystem einen sonnenartigen Stern umkreist. Der 60 Lichtjahre entfernte Exoplanet GJ 504b im Sternbild Jungfrau ist recht kalt und ähnelt Jupiter, dem größten Planeten unseres Sonnensystems, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) am Montag mitteilte.

Laut Angaben der Forscher ist GJ 504b der bislang kälteste und möglicherweise auch der leichteste Exoplanet, von dem eine solche Aufnahme gelungen ist. Ein Astronomen-Team um Motohide Tamura von der Universität Tokio, dem auch MPIA-Forscher angehörten, nutzte für seine Beobachtungen das Subaru-Großteleskop (Bild 3) am Mauna Kea auf Hawaii.

Die Infrarotbilder zeigen einen Planeten, der eine fremde Sonne namens GJ 504 umkreist - einen Stern, der denselben Spektraltyp (nämlich G) aufweist wie unsere Sonne. Bislang waren Planetenabbildungen nur bei leuchtkräftigeren Sternen gelungen, deren Planeten in der Regel deutlich massereicher, heißer und damit leichter aufzunehmen sind.

Exoplaneten extrem schwierig abzubilden
Bis dato haben Astronomen rund 930 sogenannte Exoplanten - also Planeten, die andere Sterne umkreisen als unsere Sonne - entdeckt. Fast alle dieser Himmelskörper konnten nur indirekt nachgewiesen werden - entweder durch ihre Gravitationswirkung auf ihre Heimatsterne oder weil sie regelmäßig einen winzigen Bruchteil des Sternenlichts abschatten. Exoplaneten direkt abzubilden ist deshalb sehr schwierig, weil Sterne milliardenmale heller sind als ihre Planeten und diese bei herkömmlichen Beobachtungsmethoden daher von ihrem Heimatstern überstrahlt werden.

Foto mithilfe technischer Tricks gelungen
Astronomen sind somit bei der Aufnahme von Exoplaneten auf ausgefeilte technische Tricks angewiesen, die auch bei der Beobachtung des jupiterähnlichen Planeten beim Stern GJ 504 angewendet wurden. Dazu gehören Verfahren, mit denen das Licht des Sterns mechanisch ausgeblendet wird. Auch kommen spezielle Analyseverfahren zum Einsatz, die mehrere Bilder des untersuchten Planetensystems in gerade der richtigen Weise kombinieren, um Bildstörungen zu unterdrücken.

Für das Nahinfrarot-Falschfarbenbild des "zweiten Jupiter" GJ 504b wurde das Licht des Sterns, der sich im unteren Drittel des Fotos in der Bildmitte befindet, mechanisch und durch systematische Bildbearbeitung unterdrückt. Reste seines Lichts sind als Bildstörungen (Ring um den zentralen schwarzen Bereich) zu erkennen. Bild 2 zeigt eine künstlerische Illustration von GJ 504b (im Vordergrund).