Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops gelang es Astronomen erstmals, ein detailliertes Spektrum des kalten planetaren Begleiters GJ 504 b zu erfassen. Während das Objekt zuvor nur photometrisch untersucht werden konnte, ließ sich seine Strahlung nun im Wellenlängenbereich von 2,9 bis 5,3 Mikrometern in ihre Bestandteile zerlegen.
Ein Team unter der Leitung von Anish Baburaj von der University of Arizona nutzte hierfür das NIRSpec-Instrument des JWST. Die Beobachtungen erfolgten im Rahmen des „High Contrast“-Programms, wobei fortschrittliche Datenverarbeitungsmethoden sowie die Technik der winkelabhängigen differentiellen Bildgebung zum Einsatz kamen.
Das aufgezeichnete Spektrum weist ein Signal-Rausch-Verhältnis von über 300 auf, was den sicheren Nachweis von Wasser-, Methan-, Kohlendioxid-, Ammoniak- und Schwefelwasserstoffmolekülen sowie Kohlenstoff- und Sauerstoffisotopen ermöglichte.
Atmosphärenmodellierungen ergaben eine effektive Temperatur von 564 ± 4 Kelvin, eine Oberflächenschwerkraft von log g ≈ 4,87 sowie eine Metallizität von [M/H] = 0,67. Es fanden sich Hinweise auf Nichtgleichgewichtschemie und Wolkenbildungen aus Salzen. Die Masse des Objekts wird auf etwa 25,2 Jupitermassen geschätzt, bei einem Alter von 2,5 bis 4 Milliarden Jahren.
Ein Vergleich mit der chemischen Zusammensetzung des Zentralsterns deutet auf einen erhöhten Anteil an Kohlenstoff und möglicherweise Sauerstoff beim Planeten hin. Dies spricht für ein Entstehungsszenario nach dem Planetenmodell, wenngleich ein stellarer Ursprung bislang nicht völlig ausgeschlossen werden kann.
Die Ergebnisse wurden am 17. Juni 2026 als Preprint auf arXiv veröffentlicht. Sie ebnen den Weg für die Untersuchung der Atmosphären jener kältesten, direkt abgebildeten Objekte, die der Spektroskopie bisher verborgen blieben.
