Ein Planet, der auf Bildern des James-Webb-Teleskops unsichtbar geworden war, ist ohne jede neue Beobachtung wieder aufgetaucht.
Einen Planeten um einen anderen Stern zu fotografieren, bleibt selbst mit einem so leistungsfähigen Weltraumteleskop schwierig. Der Grund ist einfach: Der Stern leuchtet viel heller als der Planet. Sein Licht überstrahlt das Bild und kann verdecken, was sich direkt daneben befindet.
Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten.
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Um diese Störung zu verringern, verfügt James-Webb über eine Vorrichtung, die einen großen Teil des Sternenlichts abschirmt. Doch dieser Filter reicht nicht immer aus. Auf den Bildern bleiben Lichtspuren zurück, die einen eigentlich in den Daten vorhandenen Planeten unsichtbar machen können.
Astronomen versuchen normalerweise, diese Spuren zu entfernen, indem sie das Bild mit dem Bild eines anderen Sterns vergleichen. Das Problem? Das Teleskop bewegt und verformt sich geringfügig, insbesondere wenn sich seine Temperatur verändert. Die beiden Bilder ähneln sich daher nie vollkommen, und Spuren des Sternenlichts bleiben weiterhin sichtbar.
Ein von der Northwestern University geleitetes Team hat eine neue Methode dafür entwickelt. Seine Software mit dem Namen FLIP simuliert am Computer den Weg des Lichts durch das Teleskop. Sie passt diese Simulation an, um die winzigen Unvollkommenheiten der Instrumente zu berücksichtigen, und entfernt anschließend das unerwünschte Licht aus dem Bild.
Konkret versucht die Software, die störenden Lichtspuren des Sterns so genau wie möglich nachzubilden. Anschließend müssen die störenden Lichtspuren nur noch vom aufgenommenen Bild abgezogen werden, um sie zu beseitigen. Sobald sie entfernt sind, lassen sich deutlich lichtschwächere Objekte leichter erkennen.
Die Forschenden testeten ihre Methode an Beobachtungen, die James-Webb bereits aufgezeichnet hatte. Dabei entdeckten sie unter anderem 51 Eridani b wieder, einen zuvor mit einem bodengebundenen Teleskop entdeckten Gasriesen. Auf diesen zwei Jahre zuvor aufgenommenen Bildern konnten herkömmliche Verfahren ihn bei der untersuchten Wellenlänge nicht sichtbar machen.
Den Beobachtungen zufolge verbesserte die neue Methode die Fähigkeit, lichtschwache Objekte zu unterscheiden, um einen Faktor zwischen zwei und fünfzehn.
Die Methode könnte auch dabei helfen, die Atmosphäre bestimmter Planeten zu untersuchen. Das untersuchte Licht wird unter anderem von Kohlendioxid absorbiert, was ihre Entdeckung noch schwieriger macht. Die Forschenden wollen nun ältere Beobachtungen auswerten und erwägen außerdem, diesen Ansatz für künftige Teleskope zu nutzen, die nach erdähnlichen Planeten suchen können.