Webb-Weltraumteleskop bildet erstmals Signatur eines massearmen Planeten um CE Antilae direkt ab

Geschrieben am 25.06.2025

von Andreas Müller

Paris (Frankreich) – Erstmals haben Astronomen eine überzeugende Infrarotsignatur um den jungen nahegelegenen Stern „TWA 7“ (CE Antilae) abgebildet, wie sie auf einen Planeten mit einer Masse ähnlich der des Saturn hindeutet. Wird die Entdeckung bestätigt, so wäre es die erste direkte Planetenentdeckung mit dem James Webb Space Telescope (JWST) und zugleich der masseärmste Planet, der je mit dieser Methode abgebildet wurde.

In dieser Webb-Aufnahme mit dem MIRI-Instrument wurde das Licht des Sterns „TWA 7“ der mittig mit Kreis und einem Sternsymbol markiert ist, durch den Webb-Koronographen, herausgerechnet. Übrig bleibt das Licht der Trümmerscheibe um den Stern sowie weitere Infrarotquellen. Der helle Punkt oben rechts vom Stern ist die als „TWA 7b“ identifizierte Quelle innerhalb der Trümmerscheibe. Der weiter entfernte orangefarbene Punkt links im Bild ist ein nicht zusammenhängender Hintergrundstern.
Copyright: ESA/Webb, NASA, CSA, A.M. Lagrange, M. Zamani (ESA/Webb)

Inhalt

Infrarotsignatur an Lücke in Planetenscheibe

Wie das internationale Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Anne-Marie Lagrange vom Observatoire de Paris-PSL und der Université Grenoble Alpes in Frankreich aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-025-09150-4) berichtet, entdeckten sie mithilfe des Mid-Infrared Instruments (MIRI) von JWST und dessen Koronographen eine schwache Infrarotquelle in der Staub-Gas- und Trümmerscheibe um TWA 7. In etwa der 50-fachen Distanz zwischen Erde und Sonne passt diese Position genau zu der eines Planeten, der bestimmte auffällige Strukturen in der Trümmerscheibe erklären würde. „TWA 7“ (CE Antilae) selbst ist ein 6,4 Millionen Jahre alter M-Stern, der sich 111 Lichtjahre entfernt im Sternbild Luftpumpe (Antila).

Das Team nutzte den Koronographen des Weltraumteleskops, um das grelle Licht des Zentralsterns auszublenden und so schwache Objekte in der Nähe sichtbar zu machen. Diese Technik, die als Hochkontrastbildgebung bezeichnet wird, ermöglicht es Astronomen, Planeten direkt zu erkennen, die sonst vom Licht ihres Muttersterns überblendet würden. Nach dem Herausrechnen des verbleibenden Sternlichts mithilfe fortgeschrittener Bildverarbeitungstechniken erschien eine schwache Infrarotquelle nahe TWA 7, die sich klar von Hintergrundgalaxien oder Objekten unseres Sonnensystems unterscheidet.

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Die Infrarotquelle befindet sich in einer Lücke in einem von drei Staubringen, die zuvor bei bodengebundenen Beobachtungen um TWA 7 entdeckt worden waren. Ihre Helligkeit, Farbe, Entfernung vom Stern und Position innerhalb des Rings stimmen mit den theoretischen Vorhersagen für einen jungen, kalten Planeten mit Saturnmasse überein, der die Trümmerscheibe formt.

„Unsere Beobachtungen zeigen einen starken Kandidaten für einen Planeten, der die Struktur der Trümmerscheibe von TWA 7 beeinflusst – und seine Position stimmt exakt mit der vorhergesagten Lage eines solchen Planeten überein“, erläutert Dr. Lagrange.

„Dieses Observatorium ermöglicht uns, Bilder von Planeten mit Massen ähnlich denen in unserem Sonnensystem aufzunehmen – ein spannender Schritt für unser Verständnis von Planetensystemen, einschließlich unseres eigenen“, ergänzte Mitautorin Mathilde Malin von der Johns Hopkins University und dem Space Telescope Science Institute in Baltimore.

Junger Planet von rund 100 Erdenmassen

Die erste Analyse deutet darauf hin, dass es sich bei dem Objekt „TWA 7b“ um einen jungen, kalten Planeten mit etwa 0,3 Jupitermassen (~100 Erdmassen) und einer Temperatur von rund etwa 47 Grad Celsius handeln könnte. Seine Lage fällt mit einer Lücke in der Scheibe zusammen, was auf eine dynamische Wechselwirkung zwischen dem Planeten und seiner Umgebung hindeutet.

Trümmerscheiben, gefüllt mit Staub und Gesteinsmaterial, finden sich sowohl um junge als auch um ältere Sterne – allerdings lassen sie sich bei jungen Sternen leichter nachweisen, da sie heller sind. Solche Scheiben zeigen oft sichtbare Ringe oder Lücken, von denen man annimmt, dass sie durch Planeten geformt werden, die sich um den Stern gebildet haben. Bislang wurde jedoch noch nie ein Planet innerhalb einer Trümmerscheibe direkt nachgewiesen.

Sollte sich dieser Fund bestätigen, wäre es das erste Mal, dass ein Planet direkt mit der Formung einer solchen Scheibe in Verbindung gebracht wird – und es könnte den ersten beobachtbaren Hinweis auf eine sogenannte Trojaner-Scheibe liefern: eine Staubansammlung, die in der Umlaufbahn des Planeten gefangen ist.

Recherchequelle: ESA