该项研究是“昴星团望远镜系外行星与吸积盘战略考察”(SEEDS)计划的组成部分,该计划的目的旨在使用设在夏威夷莫纳克亚山顶的日本昴星团望远镜对数百颗近距离恒星进行直接成像,尝试拍摄其周围可能存在的行星体或吸积盘结构。这项为期5年的计划于2009年开始,由日本国立天文台的天文学家田村元秀博士领导。
尽管直接成像被认为是搜寻围绕其它恒星运行的行星体和吸积盘结构最直接也最重要的手段之一,但是其难度和挑战也是可想而知的。日本东京工业大学的天文学家葛原正幸教授是做出此次这一发现的研究组负责人,他说:“此次直接成像给出了这颗系外行星的亮度,温度,大气以及轨道方面的大量信息,但是由于这颗行星是如此暗弱,如此靠近恒星,这就像是尝试在一台探照灯的周围寻找一只萤火虫。”
借助昴星团望远镜安装的先进自适应光学修正系统,SEEDS项目在近红外波段开展成像工作。自适应光学系统可以抵消地球大气扰动产生的偏差。加上另外一些先进设备的协助,所有这些让研究组得以将系外行星直接成像的边界进一步向前推进一步。
研究显示,这颗编号为GJ 504b的系外行星质量约为木星的4倍,有效温度约为237摄氏度。其围绕公转地恒星GJ 504为一颗G0型恒星,这表明其温度比太阳稍高一些,在夜空中其位于室女座,亮度接近肉眼视觉极限。这颗恒星距离地球约57光年,天文学家估算认为这一行星系统的年龄约为1.6亿年,这是根据这颗恒星的颜色以及自转速度推算出来的。
年轻的恒星是进行直接成像最有吸引力的目标,因为其周围新生的行星还尚未能充分冷却,这就增加了其在红外波段的辐射信号强度。迈克埃尔文说:“我们的太阳正值中年,但是GJ504现在才刚过了它寿命的1/30,它还非常年轻。因此对这样一个恒星系统进行观测就有点像是观察我们太阳系极早期的模样。”