Гарячий Юпітер TOI-2535b, який астрономи багато років бачили на тлі своєї зорі, більше не проходить перед нею. За сім років спостережень з орбіти та із Землі команда Семуела Ї (Samuel Yee) з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі встановила, що транзити цієї планети зникли. Це перший підтверджений випадок для планети біля одиночної зорі, коли зникнення транзитів безпосередньо зафіксували. Про роботу розповідає ресурс Sci.News.
Що за система TOI-2535
Зоря TOI-2535 — це стара карликова зоря раннього типу K, розташована приблизно за 1 000 світлових років від нас у сузір’ї Ворона. Навколо неї обертається екзопланета TOI-2535b, гарячий Юпітер, який робить повний оберт лише за 8,25 доби. Це приблизно в десять разів швидше, ніж Меркурій проходить свою орбіту навколо Сонця.
Коли космічний телескоп NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) уперше спостерігав систему у 2019 році, TOI-2535b перетинала майже середину диска зорі, чітко затемнюючи частину її світла. Саме так зазвичай і виявляють транзитні екзопланети.
Як зникали транзити TOI-2535b
Подальші роки спостережень із TESS і наземних телескопів показали, що траєкторія планети повільно зміщується до краю зоряного диска. Транзити ставали все більш «дотичними» до краю зорі, а потім зникли зовсім.
Ключовий показник тут — так званий параметр удару, який описує, наскільки далеко від центру зорі проходить планета під час транзиту. Для TOI-2535b він змінювався зі швидкістю близько 0,16 на рік. Це найшвидша з подібних змін, будь-коли зафіксованих для екзопланети біля одиночної зорі.
У даних TESS за початок 2026 року дослідники вже не побачили жодних ознак проходження TOI-2535b перед своєю зорею. Фактично орбіта планети «вийшла» з нашої лінії зору, і транзити перестали бути видимими з Землі.
Окрім цього, у TOI-2535b виявили дуже нерівномірний розклад транзитів: час проходження планети перед зорею міг зміщуватися до шести годин від очікуваного. Для гарячих Юпітерів це одні з найбільших відомих варіацій часу транзиту.
Прихований сусід і «хиткі» орбіти
Щоб пояснити і зміни форми транзитів, і великі зсуви в часі, астрономи звернулися до комп’ютерного моделювання та додаткових спектроскопічних вимірювань. Радіальні швидкості зорі, отримані інструментом NEID на 3,5-метровому телескопі WIYN в обсерваторії Кітт-Пік, указують на наявність другої, ще не побаченої напряму планети.
За оцінками дослідників, це має бути сусід TOI-2535b масою приблизно як у Сатурна або більшою. Ймовірно, обидві планети перебувають у резонансі середнього руху, тобто їхні орбітальні періоди пов’язані простою числовою пропорцією.
Моделі показують, що орбіти двох планет нахилені одна до одної щонайменше на близько 5 градусів. Через це площини їхніх орбіт повільно прецесують, немов гіроскопи, які хитаються. Таке «розгойдування» з періодами в десятки років зрештою відвернуло орбіту гарячого Юпітера від нашої лінії зору, і транзити стали невидимими.
Що це говорить про походження гарячих Юпітерів
Якщо наявність сусідньої планети буде підтверджена, система TOI-2535 стане рідкісним прикладом гарячого Юпітера з великою планетою поруч на близькій орбіті. Більшість відомих гарячих Юпітерів, за сучасними уявленнями, потрапляють на свої тісні орбіти внаслідок «жорстких» гравітаційних взаємодій і витягнутих, дуже ексцентричних орбіт.
У випадку TOI-2535b результати дослідження натякають на інший сценарій: планета могла повільно мігрувати всередину в межах протопланетного диска, поступово спіралізуючи до зорі. Наявність близького сусіда підтримує саме таку картину еволюції системи.
Робота команди опублікована в журналі Astrophysical Journal Letters під назвою «A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535b». Астрономи очікують, що подальші вимірювання радіальних швидкостей та докладний аналіз старих і нових даних TESS допоможуть уточнити параметри прихованої планети й краще зрозуміти рідкісний спосіб формування гарячих Юпітерів.