Jahrzehntelang versteckt: Forscher fangen den schwächsten direkt abgebildeten Exoplaneten Beta Pictoris d

Im Juli 2026 wurde die Entdeckung eines dritten Exoplaneten im Beta-Pictoris-System bekannt gegeben: Beta Pictoris d. Der Gasriese ist etwa 2,4 Mal massereicher als Jupiter und umkreist seinen Stern in einer Entfernung von 26 Astronomischen Einheiten (AE), was in etwa dem Abstand des Uranus in unserem Sonnensystem entspricht. Für einen Umlauf benötigt er 91 Jahre . Er ist rund 100 Mal lichtschwächer als sein bekannter Bruder Beta Pictoris b und damit der lichtschwächste Exoplanet, der jemals direkt von der Erde aus abgebildet wurde . Mit dieser Entdeckung wird das Beta-Pictoris-System, das bereits für seine Trümmerscheibe und zwei Gasriesen bekannt war, erst das zweite System, von dem mehr als zwei Planeten direkt fotografiert wurden – nach HR 8799 .

Zwei Teams, ein Planet: Wie die Entdeckung gelang

Beta Pictoris d wurde von zwei voneinander unabhängigen Forschungsteams mit unterschiedlichen Methoden und Instrumenten aufgespürt. Das Team um Suttlief und Kollegen (2026) entdeckte den Planeten eher zufällig, als es spektroskopische Daten des NIRSpec-Integral-Field-Unit (IFU) am James-Webb-Teleskop analysierte. Statt nach einem hellen Lichtpunkt suchten sie in den Daten nach den molekularen Fingerabdrücken, die für die Atmosphäre eines Gasriesen typisch sind – so hob sich das schwache Signal des Planeten vom umgebenden Trümmerdisk ab . Zur Bestätigung folgten weitere Beobachtungen mit NIRSpec und MIRI/MRS .

Gleichzeitig gelang dem Team um Gibbs und Kollegen (2026) die direkte Abbildung des Planeten in nicht-koronagraphischen Daten des VLT/ERIS (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph) der Europäischen Südsternwarte ESO. Anschließend fanden sie den Planeten in Archivdaten von JWST/NIRCam und VLT/SPHERE wieder – die astrometrischen Messungen umfassen einen Zeitraum von elf Jahren . Die beiden Studien wurden im Juli 2026 zeitgleich veröffentlicht .

Die physikalischen Eckdaten im Überblick

• Masse: etwa 2,4 Jupitermassen
• Radius: etwa 1,26 Jupiterradien
• Temperatur: rund 600 Kelvin (etwa 330 °C)
• Umlaufbahn: große Halbachse von 26 AE, Umlaufzeit rund 91 Jahre – damit die weiteste Bahn im Beta-Pictoris-System
• Lichtschwäche: rund 100 Mal schwächer als Beta Pictoris b, der schwächste je direkt abgebildete Exoplanet und einer der masseärmsten

Warum der Planet über ein Jahrzehnt unsichtbar blieb

Beta Pictoris d entzog sich über zehn Jahre der Entdeckung, weil sein Signal von mehreren Lichtquellen überstrahlt wurde: Der helle Stern Beta Pictoris A (ein A-Typ-Stern mit etwa 8.000 Kelvin Oberflächentemperatur) blendete ebenso wie die grelle Trümmerscheibe aus Staub und Gas. Vor allem aber überlagerte der hellere Planet Beta Pictoris b mit seiner zehnfachen Jupitermasse das ohnehin schwache Signal von Planet d in allen älteren Aufnahmen .

Erst die beispiellose Infrarot-Empfindlichkeit des JWST in Kombination mit der innovativen, nicht-koronagraphischen Bildgebung des VLT/ERIS machte den Planeten sichtbar. Ein Astronom formulierte es treffend: Der Planet habe „ein jahrzehntelanges Versteckspiel“ gespielt .

Atmosphärische Zusammensetzung: Ein chemischer Fingerabdruck

Die Spektren von Beta Pictoris d, aufgenommen mit NIRSpec und MIRI, zeigen eine klare Serie von Absorptionsmerkmalen von Kohlenmonoxid (CO) im Bereich von 2,3 bis 5,0 Mikrometern . Darüber hinaus sind in der Atmosphäre Wasserdampf (H₂O), Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄) nachweisbar . Diese molekularen Signaturen sind für Astronomen entscheidend: Sie ermöglichen es, das Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnis (C/O) und die Metallizität des Planeten zu bestimmen – Parameter, die verraten, wo und wie der Planet in der protoplanetaren Scheibe entstanden ist.

Das System: Ein seltenes Labor für die Planetenentstehung

Das Beta-Pictoris-System ist rund 23 Millionen Jahre jung . Mit der Bestätigung von Beta Pictoris d umfasst es nun drei direkt abgebildete Planeten (b, c und d). Damit ist es nach HR 8799 erst das zweite System mit mehr als zwei direkt fotografierten Planeten . Alle drei sind Gasriesen, wobei Beta Pictoris c ursprünglich durch die Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt wurde, bevor er direkt abgebildet werden konnte .

Die Architektur des Systems – Planeten auf Bahnen von innen bis zu etwa 26 AE, alle koplanar zur Trümmerscheibe – bietet eine seltene Gelegenheit, die Entstehung und Entwicklung von Riesenplaneten zu untersuchen . Die Entdeckung von Beta Pictoris d zeigt zudem eine revolutionäre Technik: den Nachweis von Exoplaneten durch ihren atmosphärischen chemischen Fingerabdruck in spektroskopischen Daten .