Słaba planeta w pobliżu oślepiającej gwiazdy.

Egzoplaneta to planeta, która krąży wokół gwiazdy innej niż Słońce. Najbliższa gwiazda poza Słońcem, Proxima Centauri, znajduje się około 4,24 lat świetlnych od nas, więc każda egzoplaneta leży znacznie dalej niż jakiekolwiek miejsce odwiedzone przez statek kosmiczny. Wszystko, co o nich wiemy, pochodzi ze światła, które podróżowało przez lata.

Dlaczego po prostu ich nie sfotografować? Planeta nie emituje własnego światła, które miałoby znaczenie w zakresie widzialnym. Świeci tylko dzięki temu, że odbija światło swojej gwiazdy, i odbija zaledwie jego niewielką część.

Przybliżone oszacowanie kontrastu (jasność planety podzielona przez jasność gwiazdy) to

contrast ≈ (Rp / 2a)² × albedo

gdzie Rp to promień planety, a to jej odległość od gwiazdy, a albedo to ułamek odbijanego przez nią światła. Dla planety podobnej do Ziemi w odległości 1 AU od gwiazdy podobnej do Słońca wynik wynosi około 10⁻¹⁰: gwiazda świeci mniej więcej dziesięć miliardów razy jaśniej niż planeta. Dla Jowisza w odległości 5,2 AU wynosi około 10⁻⁹, czyli miliard razy. Dotyczy to tylko odbitego światła widzialnego.

Planeta jest także bardzo blisko swojej gwiazdy na niebie. W odległości 1 parseka (3,26 roku świetlnego) jedna jednostka astronomiczna wygląda jak 1 sekunda łuku, więc kąt w sekundach łuku wynosi θ = a (w AU) ÷ d (w parsekach). Z odległości 10 parseków orbita podobna do ziemskiej, o promieniu 1 AU, ma zaledwie 0,1 sekundy łuku. Orbita Jowisza widziana z odległości 30 lat świetlnych (9,2 parseka) ma promień 5,2 ÷ 9,2 ≈ 0,57 sekundy łuku. Blask dziesięć miliardów razy jaśniejszy od planety, znajdujący się w odległości 0,1 sekundy łuku, jest bardzo trudny do przesłonięcia.

Dwie rzeczy ułatwiają to zadanie. Po pierwsze planety, które są młode, gorące, olbrzymie i daleko od swojej gwiazdy, świecą własnym ciepłem, głównie w podczerwieni, więc ich kontrast jest znacznie lepszy niż 10⁻⁹. Klasycznym przykładem są cztery olbrzymy układu HR 8799, sfotografowane w 2008 roku i później. Po drugie koronograf to mała przesłona wewnątrz teleskopu, która blokuje światło gwiazdy, zanim dotrze ono do detektora. Osłona gwiazdowa działa na tej samej zasadzie w kosmosie: to duży ekran lecący daleko przed teleskopem. Zbyt duża przesłona zasłaniałaby także planetę, dlatego planeta musi znajdować się wystarczająco daleko od gwiazdy, aby pozostać poza nią.