Astronomen lieferten jetzt einen eindrucksvollen Beweis dafür, dass es sich auszahlen kann, mit neuen Methoden alte Bilder des Weltraumteleskops Hubble unter die Lupe zu nehmen. Ein Team um Remi Soummer vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore beschäftigte sich mit einer Hubble-Aufnahme des Sterns HR 8799 aus dem Jahr 1998. Darauf konnten die Wissenschaftler mit der Hilfe von neuen Methoden zur Bildauswertung drei Planeten sichtbar machen, die den jungen und heißen Stern umrunden.

Das Planetensystem um den Stern HR 8799 war seit dem Jahr 2008 bekannt. Damals konnten Astronomen des Keck-Observatoriums auf Hawaii in Infrarotaufnahmen drei Planeten auf Umlaufbahnen um HR 8799 direkt abbilden. Zwei Jahre später gelang den Astronomen auch eine Aufnahme, die einen vierten Planeten in größerer Nähe zu dem etwa 130 Lichtjahre entfernten jungen Stern zeigt.

Die Astronomen des STScI konnten aus der 13 Jahre alten Hubble-Aufnahme von HR 8799 nun das alles überstrahlende Licht des Sterns herausrechnen und so das etwa 100 000-fach schwächere Licht der drei äußeren Planeten darstellen. Der weiter innen liegende vierte Planet bleibt dabei unsichtbar, denn er liegt am Rand einer Filterscheibe in der NICMOS-Kamera (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) von Hubble, die das Licht des Sterns vor dem Bildsensor abschwächt.

Bei der Bearbeitung der Originalaufnahme mussten die Astronomen ein sehr genaues Modell des von HR 8799 ausgesandten Lichts vom Hubble-Bild abziehen. Das war im Jahr 1998 noch nicht möglich – Daten und Simulationen des Lichts ferner Sterne waren noch nicht ausgereift genug. Heute kann die Software auf die Messwerte von hunderten realen Sternen und auf ausgefeiltere Computermodelle zurückgreifen. Dank dieser Leistungsfähigkeit moderner Methoden konnte bereits im Jahr 2009 der kanadische Astronom David Lafrenière von der Universität Montreal den äußersten der vier Planeten in den gleichen NICMOS-Daten wiederentdecken. Soummer verfeinerte Lafrenières Methode und verwendete als Referenz NICMOS-Bilder von insgesamt 466 Sternen, die gemeinsam ein detailliertes Modell von HR 8799 ermöglichten.

Die Auswertungen von Remi Soummer sind ein Glücksfall für die Astronomen, die nun mit den Daten aus der Vergangenheit auf die Bewegung der äußeren Planeten zwischen den Jahren 1998 und 2008 schließen können – immerhin liegen die Umlaufzeiten der Planeten zwischen 100 und 400 Jahren. Die Sonne und ihre Planeten sind sehr jung, so dass die Astronomen hoffen, mit langfristigen Beobachtungen genaueres Wissen über die Stabilität und die genaue Form der Umlaufbahnen zu erhalten und damit auch einen Einblick in die Entstehung junger Sonnensysteme zu gewinnen. Entsprechend euphorisch spricht Soummer daher angesichts der Hubble-Archivdaten von "zehn geschenkten Jahren Wissenschaft".

Diese Demonstration moderner Auswertungstechniken weckt gleichzeitig Hoffnungen für zahllose weitere Aufnahmen in den immensen Datenmengen aus Hubbles mittlerweile 21-jähriger Dienstzeit. Fortschritte bei der Datenverarbeitung stellen so auch Archivbilder wieder in das Licht aktueller Forschung und werden noch zu weiteren Entdeckungen von Schätzen führen, die zur Zeit der jeweiligen Messung noch als unhebbar galten. (mb)