Ein Team von Astrophysikern unter der Leitung der Northwestern University in den USA hat eine neue Rechentechnik entwickelt, die das Blenden von Sternen in Bildern des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) mit beispielloser Präzision entfernt — und einen riesigen Exoplaneten enthüllt, der in zwei Jahre alten Daten verborgen war. Die Studie wurde am 4. November in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Das Blendungsproblem
Einen Planeten außerhalb des Sonnensystems zu fotografieren, ist wie der Versuch, ein Glühwürmchen neben einem Scheinwerfer zu erkennen: Selbst junge Riesenplaneten können 100.000-mal schwächer leuchten als der Stern, den sie umkreisen. Das JWST nutzt Koronografen, die den größten Teil des Sternenlichts blockieren, doch ein Teil des Blendlichts dringt weiterhin durch und bildet ein Muster, das Planeten verbergen kann. Zwanzig Jahre lang umgingen Astronomen das Problem, indem sie einen anderen Stern als Referenz beobachteten und sein Bild subtrahierten — doch kein Teleskop bleibt vollkommen still, und schon die kleinste Abweichung zwischen Referenz und echter Beobachtung hinterlässt genug Restblendung, um einen Planeten zu verbergen.
Der „digitale Zwilling“ FLIP
Die neue Technik namens FLIP (Physics-based Learning for Imaging Planets, physikbasiertes Lernen zur Abbildung von Planeten) verzichtet auf Referenzfotos. Sie erzeugt einen „digitalen Zwilling“ des Teleskops: eine virtuelle Nachbildung, die simuliert, wie Sternenlicht durch die Spiegel wandert und die Detektoren erreicht. Mit Rechenwerkzeugen, die denen zum Training von KI-Modellen ähneln, stimmte das Team Millionen von Parametern des digitalen Zwillings ab, um die winzigen Unvollkommenheiten des Teleskops nachzubilden — kleine Verschiebungen und Verzerrungen der Optik im Nanometerbereich. Die Forscher betonen, dass sie keine KI zur Identifizierung von Planeten eingesetzt haben: Sie kombinierten das Wissen über die Physik des Teleskops mit leistungsstarken Optimierungswerkzeugen.
Der enthüllte Planet
Das Team testete FLIP an früheren JWST-Beobachtungen von drei Sternen: HIP 65426 und 51 Eridani, die bekannte Planeten besitzen, sowie TYC 5899 ohne bekannte planetarische Begleiter. In allen Fällen übertraf die Methode herkömmliche Verfahren und verbesserte die Empfindlichkeit bei der Erkennung schwacher Planeten um das 2- bis 15-Fache. Mit dieser höheren Empfindlichkeit enthüllte FLIP den Riesenexoplaneten 51 Eridani b in Daten, die die Standardverarbeitung nicht deuten konnte: Kohlendioxid in der Atmosphäre des Planeten absorbiert Licht bei der Infrarotwellenlänge, die das JWST beobachtet, und schwächt das Signal zusätzlich ab. Die Detektion war signifikant, über 5 Sigma.
Was als Nächstes kommt
Der Fortschritt könnte die Entdeckung kleinerer, kälterer und schwächerer Planeten ermöglichen, ohne die Teleskope auszutauschen — allein durch die erneute Verarbeitung bereits vorhandener Daten. Mit Blick nach vorn könnte FLIP auch die Konstruktion künftiger Teleskope beeinflussen, etwa des von der NASA geplanten Habitable Worlds Observatory, das erdgroße Planeten um sonnenähnliche Sterne direkt fotografieren soll. Statt sich nur auf die Technik zu verlassen, um ein Teleskop auf der Pikometerskala stabil zu halten, könnten Astronomen seine Unvollkommenheiten per Software korrigieren. Geekiki hat auch aktuelle Entdeckungen des Hubble-Teleskops begleitet, etwa die Studie über Zwerggalaxien, die Sauerstoff verloren haben.
Bildnachweis: Rodrigo Ferrer-Chavez, Northwestern University, über phys.org. Vergleich zwischen der Standardmethode KLIP (links) und der neuen FLIP-Methode (Mitte) bei einer JWST-Beobachtung des Sterns 51 Eridani A.
Quellen: phys.org, 4. November 2026; Nature — Ferrer-Chavez et al., „Imaging exoplanets below the telescope stability limit“, DOI: 10.1038/s41586-026-11213-z; Scientific American, 4. November 2026.
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