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Ein neuer Planet im Beta-Pictoris-System
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
astronews.com
15. Juli 2026
Um Beta Pictoris wurde durch direkte Abbildung ein weiterer,
sehr lichtschwacher Planet entdeckt. Beta Pictoris d gehört damit zu den
masseärmsten Exoplaneten, die je von der Erde aus direkt abgebildet wurden. Der
Planet hatte sich jahrelang in den Daten verborgen. Beta Pictoris ist erst das
zweite System, in dem mehr als zwei Planeten direkt abgebildet werden konnten.
VLT-Aufnahme des neu entdeckten Planeten
Beta Pictoris d, der den Stern Beta Pictoris
umkreist. Die Position des Sterns ist in der
Mitte des Bildes markiert; sein Licht wurde
jedoch während der Datenverarbeitung
herausgerechnet, um die unmittelbare Umgebung
sichtbar zu machen. Der neue Planet ist mit einem
Pfeil gekennzeichnet.
Bild: ESO / B. Sutlieff, M.
Bonse et al. [Großansicht] |
Ein internationales Forschungsteam hat einen dritten Planeten entdeckt, der
den Stern Beta Pictoris umkreist. Der neue Planet Beta Pictoris d ist
einhundertmal lichtschwächer als Beta Pictoris b – der erste in diesem System
nachgewiesene Planet – und gehört zu den masseärmsten Exoplaneten, die jemals
von der Erde aus direkt abgebildet werden konnten. Nachdem das Team den Planeten
mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte ESO
und dessen neuem Instrument ERIS aufgespürt hatte, machten die Forschenden unter
der Leitung von Ben Sutlieff von der University of Edinburgh in
Schottland und Markus Bonse von der ESO und dem Max-Planck-Institut für
Intelligente Systeme eine weitere Entdeckung: Der Planet hatte sich bereits in
anderen Beobachtungsdaten verborgen, die über einen Zeitraum von mehr als zehn
Jahren gesammelt worden waren.
Unabhängig davon wies ein weiteres Team unter der Leitung von Aidan Gibbs von
der University of California in San Diego denselben Planeten mithilfe
des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) nach. Beide Ergebnisse ergänzen sich
hervorragend. "Während wir im direkten Licht von Beta Pictoris d fundamentale
Eigenschaften wie seine Temperatur und Masse bestimmen können, entschlüsseln die
Webb-Spektren die Atmosphäre des Planeten. Sie zeigen Signaturen von Methan,
Kohlenmonoxid und Wasserdampf", erklärt Elisabeth Matthews vom
Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), die maßgeblich an der atmosphärischen
Interpretation der VLT-Beobachtungen beteiligt war.
Dieser Fund war eine Überraschung, denn das Team hatte das Beta-Pictoris-System
eigentlich im Visier, um Helligkeitsschwankungen des Planeten Beta Pictoris b zu
untersuchen. Bei der Analyse der Aufnahmen stießen die Astronominnen und
Astronomen jedoch auf ein weiteres Signal abseits von Beta Pictoris b, das die
Forschung in eine völlig neue Richtung lenkte. Um die Entdeckung abzusichern,
durchforstete das Team das wissenschaftliche Datenarchiv der ESO. In diesen
historischen Aufnahmen, die bis zu elf Jahre zurückreichen, wurden sie
tatsächlich fündig: Der neu entdeckte Planet war auf mehreren Bildern zu sehen –
auf einem davon hob er sich nur hauchdünn vom blendenden Schein seines größeren
Nachbarn Beta Pictoris b ab. Planet d hatte offenbar über ein Jahrzehnt lang mit
der Astronomie Verstecken gespielt.
Beta Pictoris d ist, wie die beiden anderen Planeten des Systems, ein
Gasriese ähnlich wie Jupiter oder Saturn. Während die beiden anderen
Himmelskörper jeweils etwa die zehnfache Jupitermasse aufweisen, bringt Beta
Pictoris d nur die 2,4-fache Masse von Jupiter auf die Waage. Damit ist er einer
der leichtesten Planeten, die je direkt von der Erde aus fotografiert wurden. Da
seine Größe die des Jupiters nur um etwa 30 Prozent übertrifft, dürfte Beta
Pictoris d den Gasriesen unseres eigenen Sonnensystems deutlich ähnlicher sein
als die meisten anderen bekannten Exoplaneten.
Allerdings zieht der neue Planet seine Bahn in weitaus größerer Entfernung
als jeder bekannte Gasriese in unserem Sonnensystem oder im Beta-Pictoris-System
selbst. Sein Bahnradius von 26 Astronomischen Einheiten (eine astronomische
Einheit entspricht dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne, also 149,6
Millionen Kilometern) würde ihn in unserem Sonnensystem genau zwischen Uranus
und Neptun platzieren. Für einen Umlauf benötigt er 91 Jahre.
Mit einer geschätzten Oberflächentemperatur von rund 325 Grad Celsius ist
Beta Pictoris d wesentlich heißer als die Gasplaneten unseres Sonnensystems. Das
liegt am geringen Alter des Beta-Pictoris-Systems, das auf etwa 23 Millionen
Jahre geschätzt wird. Die Planeten sind durch ihre Entstehung noch aufgeheizt
und strahlen weiterhin Wärme ab, während sie sich unter ihrer eigenen
Schwerkraft zusammenziehen. Im Laufe der Zeit wird auch Beta Pictoris d
abkühlen, so wie es einst bei Jupiter und Saturn der Fall war. Verglichen mit
vielen anderen direkt abgebildeten Gasriesen ist dieser Planet jedoch relativ
kühl und strahlt im Vergleich zu seinem Mutterstern extrem schwach.
Um die Entdeckung eines Planeten zweifelsfrei zu bestätigen, müssen
Forschende normalerweise neue, zeitintensive Folgebeobachtungen durchführen.
"Dieses System war jedoch bereits so intensiv untersucht worden, dass in den
Wissenschaftsarchiven der ESO und des JWST zahlreiche Aufnahmen vorlagen", sagt
Iain Hammond vom MPIA, der die Beobachtungsdaten aus einem ganzen Jahrzehnt
gesichtet und ausgewertet hat. "Als wir wussten, wo wir nach dem potenziellen
neuen Planeten suchen mussten, zeigte sich, dass er sich die ganze Zeit über in
den Daten verbarg."
Diese Entdeckung ist ein Paradebeispiel dafür, wie eine Politik der frei
zugänglichen Forschungsdaten (Open Data) der Wissenschaft nützt und sie
voranbringt. Beta Pictoris ist nach HR 8799 erst das zweite System, in dem mehr
als zwei Planeten direkt abgebildet werden konnten. "Systeme mit mehreren direkt
abgebildeten Exoplaneten sind der 'Heilige Gral' der beobachtenden Astronomie.
Sie verraten uns sehr viel darüber, wie sich unterschiedliche Planeten unter
exakt denselben Entstehungsbedingungen entwickeln", betont Sutlieff. "Dieser
neue Planet ist besonders wertvoll, da er Teil eines Drei-Planeten-Systems ist
und zu einer Sterngruppe gehört, deren Alter sehr präzise bestimmt ist", ergänzt
Matthews. "Das bietet uns die seltene Gelegenheit, die Atmosphären von Planeten
in einer kontrollierten Umgebung direkt miteinander zu vergleichen und zu
verstehen, wie der Stern, den sie umkreisen, ihre Entstehung und Entwicklung
beeinflusst. Wir haben festgestellt, dass die Atmosphäre von Beta Pictoris d
verblüffende Ähnlichkeiten mit der von 51 Eri b aufweist – einem Planeten, der
derselben Sterngruppe angehört."
Beta Pictoris d löst zudem ein langjähriges Rätsel innerhalb seines
Heimatsystems: Er besitzt genau die richtige Masse und befindet sich an der
exakten Position, um die ungewöhnliche Form der umgebenden Trümmerscheibe zu
erklären. Diese Staub- und Gesteinsscheibe besteht aus den Überbleibseln der
Planetenentstehung. Der Erfolg dieser Entdeckung macht Mut für künftige
Suchkampagnen nach schwach leuchtenden Planeten, die sich auf bestehenden
Aufnahmen verborgen halten könnten. Neue Impulse erhofft sich die Fachwelt unter
anderem vom Extremely Large Telescope der ESO, sowie vom Koronografen
an Bord des Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskops der NASA, dessen Start für den
30. August dieses Jahres geplant ist.
Über die Entdeckung berichtet das Team in einem Fachartikel der in der
Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters erschienen ist.
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