Abenteuer Astronomie

Direktes Bild eines Exoplaneten auf Hubble-Bildern — von 1998!

So klar erscheint der äußere der drei Planeten des Sterns HD 8799 auf Bildern der Infrarotkamera NICMOS des Hubble Space Telescope — aus dem Jahre 1998! Erst ein modernes Verfahren der Bildverarbeitung, bei dem das Bild des Sterns besonders genau modelliert und dann abgezogen werden konnte, hat ihn sichtbar gemacht, bei zwei verschiedenen Rollwinkeln des Weltraumteleskops. [Lafrenière et al.]

Es war eine der astronomischen Sensationen des vergangenen Jahres gewesen: die erstmals zweifelsfrei geglückte direkte Abbildung von Planeten fremder Sterne. Am beeindruckendsten war das bei dem Stern HD 8799 gelungen, dessen Glanz erdgebundene 8- und 10-Meter-Teleskope gleich das nahinfrarote Glühen dreier junger Planeten entreißen konnten. Und nun ist der äußere der drei Planeten auf Archivbildern des Hubble Space Telescope und seiner IR-Kamera NICMOS entdeckt worden, die bereits 1998 entstanden waren. Mit den damals vorhandenen Algorithmen zur Subtraktion des blended hellen Sternlichts war nichts zu machen gewesen, aber nun gibt es eine neue Methode, bei der die Point Spread Function (PSF), also die Art und Weise, wie das optische System das Bild des Lichtpunktes am Himmel verformt, sehr viel präziser modelliert werden kann. Das neue LOCI-Verfahren wertet die Bilder mehrerer Punktquellen aus und generiert daraus eine optimierte PSF, die dann mit weniger Resten subtrahiert werden kann.

Mit erstaunlicher Klarheit tritt nun der äußere Planet hervor, eindeutig vorhanden, da er sich bei zwei Rollwinkeln (also nach einer Drehung des Weltraumteleskops um seine optische Achse) an derselben Stelle des Himmels befindet! Die beiden inneren sind nach wie vor nicht auszumachen. Gerade einmal drei Jahre vor den Originalaufnahmen war überhaupt der erste Planet eines fremden sonnenähnlichen Sterns mit klarem Signal — aber indirekt durch den Radialgeschwindigkeitseffekt — nachgewiesen worden, und noch waren Exoplaneten etwas sehr exotisches: Was hätte das Hubble-Bild damals für Aufsehen erregt und womöglich den Gang der Weltraumforschung beeinflusst. Mehrere aufwändige Spezialsatelliten zum Abbilden fremder Planeten waren damals im Gespräch gewesen — keines der Projekte gibt es heute noch. Der Datenpunkt aus dem Archiv hilft heute, die Bahn des Planeten zu verbessern, offenbar eine Keplersche Kreisbahn mit einer großen Halbachse von 70AE, und auch sein Spektrum hat nun einen neuen Messpunkt, womit sich seine Atmosphäre genauer modellieren lässt. Der LOCI-Algorithmus empfiehlt sich derweil auch für bestimmte andere Weltraumteleskope.

Daniel Fischer