Астрономи вперше спостерігали, як величезна екзопланета буквально зникає з поля зору телескопа. Йдеться про так званий «гарячий Юпітер» TOI-2535 b, розташований приблизно за 1 000 світлових років від Землі. Як пояснює матеріал видання Popular Science, планета не випарувалася в космосі — її орбіту «розхитує» гравітація надто близького сусіда, через що об’єкт просто перестав проходити перед своєю зіркою з нашої точки зору.
Незвичне явище описане в статті в журналі Astrophysical Journal Letters і базується на даних орбітального телескопа TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) NASA. Саме TESS виявив загадкову поведінку TOI-2535 b, аналізуючи зміни яскравості її материнської зірки.
Як TESS знайшов і «втратив» TOI-2535 b
Телескоп TESS шукає екзопланети за транзитним методом: він фіксує легке зменшення яскравості зірки, коли планета проходить по диску зірки й частково її затіняє. Так у квітні 2019 року астрономи вперше звернули увагу на TOI-2535 b.
За розмірами ця планета нагадує наш Юпітер, однак розташована до своєї зірки навіть ближче, ніж Меркурій до Сонця. Якщо Меркурію потрібно 88 днів, щоб обійти Сонце, то TOI-2535 b завершує один оберт усього за 8,25 дня.
Протягом наступних семи років дослідники стежили за транзитами TOI-2535 b. З’ясувалося, що вони зовсім не такі регулярні, як у більшості планет. Час проходження перед зіркою «плавав» — зміни яскравості могли реєструватися до шести годин раніше або пізніше від розрахованого моменту. Згодом транзити ставали все коротшими й «мілкішими».
У березні цього року TESS взагалі не побачив транзиту TOI-2535 b під час чергового огляду системи. Для телескопа планета наче зникла.
Невидимість через орбітальну «хиткість»
Команда, до якої входить астроном Семюел Ї (Samuel Yee) з Університету Каліфорнії в Лос-Анджелесі, вважає, що TOI-2535 b має надзвичайно близьку сусідку — ще одного газового гіганта з орбітою, нахиленою відносно першої планети. Взаємна гравітація змушує обидва світи поводитися подібно до дзиґ, що хитаються: їхні орбітальні площини поступово змінюють нахил, і з часом планети «виходять» з нашої лінії огляду.
За словами Ї, саме через таку надзвичайно сильну взаємодію це — найекстремальніший з відомих випадків. Орбіта TOI-2535 b змінює нахил настільки швидко, що її транзит зник буквально на очах астрономів.
Фізика процесу подібна до тієї, що керує сонячними й місячними затемненнями в нашій системі. Як пояснює астрофізик Ерік Петігура (Erik Petigura) з UCLA, затемнення не повторюються ідеально через те, що орбіта Місяця нахилена щодо площини обертання Землі навколо Сонця. Якщо б ці площини збігалися, ми спостерігали б затемнення щомісяця.
Коли TOI-2535 b знову «з’явиться»
Розрахунки показують, що наступний транзит TOI-2535 b перед своєю зіркою станеться нескоро — приблизно через 30–50 років. Весь цей час планета лишатиметься існуючою, але її шлях просто не проходитиме по диску зірки з точки зору спостерігачів біля Землі.
Астрономи сподіваються, що раніше вдасться зафіксувати транзити її передбачуваного «партнера» — другого газового гіганта, який зараз, ймовірно, ховається за своєю зіркою. Його поява допоможе краще перевірити моделі й уточнити, як саме гравітаційні взаємодії спотворюють орбіти таких масивних планет.
Історія TOI-2535 b нагадує, що планетні системи далеко не завжди працюють «як годинник». Там, де кілька масивних світів обертаються надто близько один до одного, їхні орбіти можуть виявитися напрочуд нестабільними, а для нас деякі з цих планет час від часу ставатимуть невидимими.