На протяжении семи лет астрономы следили за удаленной планетой, которая с регулярной периодичностью проходила перед собственной звездой и на короткое время перекрывала ее свет. Однако со временем такие затмения делались все короче и слабее, а к 2026 году пропали полностью. Само небесное тело при этом не погибло и не ушло из системы: его орбита поменялась из-за гравитационного влияния расположенного рядом объекта. По мнению исследователей, они впервые зафиксировали столь стремительное изменение положения экзопланеты. О причинах исчезновения планеты из поля зрения телескопов и о том, когда ее снова можно будет увидеть, — в материале «Известий».

Как ученые нашли исчезающую планету

Речь идет об экзопланете TOI-2535 b, удаленной от Земли примерно на 1 тыс. световых лет. Она относится к классу так называемых горячих Юпитеров — газовых гигантов, обращающихся на очень близком расстоянии от своей звезды. Полный оборот вокруг светила занимает у нее лишь 8,25 земных суток. Для сравнения: Меркурию, самой близкой к Солнцу планете, на это требуется 88 дней.

Справка «Известий»

Планету TOI-2535 b выявили с помощью космического телескопа NASA TESS, который вел наблюдения за ее звездной системой с апреля 2019-го по март 2026 года. Аппарат занимается поиском экзопланет транзитным методом: проходя перед своей звездой, небесное тело частично перекрывает ее свет, и яркость светила на короткое время падает. По периодическим колебаниям светимости астрономы определяют наличие планеты и получают некоторые сведения о ее характеристиках.

Наблюдения за TOI-2535 b преподнесли сюрпризы. Ее прохождения перед звездой не укладывались в ожидаемое расписание: отклонения доходили до шести часов. Помимо этого, транзиты со временем делались короче и все менее заметными. А в 2026 году телескоп вообще перестал их регистрировать.

Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе вместе с коллегами изучили данные наблюдений и создали модель движения небесных тел в этой системе. Итоги работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters (AJL). Расчеты продемонстрировали, что пропажу транзитов можно объяснить гравитационным влиянием еще одной планеты, которую пока не получилось обнаружить напрямую.

Почему планета больше не проходит перед звездой

Согласно расчетам исследователей, вблизи TOI-2535 b располагается вторая планета, чья орбита наклонена по отношению к орбите первого объекта. Гравитация заставляет эти тела воздействовать друг на друга: направления их орбит в пространстве постепенно меняются и начинают покачиваться, как ось вращающегося волчка.

Из-за этого TOI-2535 b со временем перестала проходить строго между своей звездой и Землей. Планета по-прежнему обращается вокруг светила, однако для наблюдателей на нашей планете ее транзиты больше не видны. Иными словами, исчез не сам объект, а его характерный сигнал, позволявший астрономам отслеживать движение.

Сэмюэл Йи, научный сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и руководитель исследования

Мы привыкли представлять Вселенную как часовой механизм, в котором всё упорядочено, но это не так. Если в системе несколько планет, они могут влиять на орбиты друг друга. Мы знаем несколько систем с подобными особенностями.

Как он отметил, эта система оказалась самым экстремальным из известных случаев подобного взаимодействия: орбита планеты меняется так стремительно, что ученые сумели увидеть пропажу транзитов прямо в процессе многолетних наблюдений.

Как исчезновение экзопланеты связано с солнечными затмениями

Механизм, объясняющий пропажу TOI-2535 b, частично схож с условиями, при которых на Земле случаются солнечные затмения. Луна движется вокруг нашей планеты по орбите, наклоненной к плоскости обращения Земли вокруг Солнца. Именно поэтому спутник не перекрывает солнечный диск ежемесячно: затмение возможно лишь тогда, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются на одной линии.

Эрик Петигура, астрофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор исследования

Если бы орбита Луны вокруг Земли была идеально выровнена с орбитой Земли вокруг Солнца, мы наблюдали бы затмение каждый месяц. Но из-за наклона лунной орбиты затмения происходят реже.

Как пояснил исследователь, наклон лунной орбиты объясняется бурным прошлым ее формирования, включая столкновение молодой Земли с крупным небесным телом. В случае с TOI-2535 b наблюдается сходная геометрия: планеты влияют друг на друга гравитационно, их орбиты смещаются, и транзиты оказываются возможны только в отдельные периоды.

По расчетам ученых, для земного наблюдателя TOI-2535 b вновь пройдет перед своей звездой лишь через 30–50 лет. Ее пока не найденный сосед может проявить себя раньше. Это даст возможность проверить гипотезы исследователей и детальнее изучить, как планеты движутся друг относительно друга.

Что исчезающая планета рассказала о происхождении горячих Юпитеров

Сделанное открытие способно прояснить происхождение горячих Юпитеров. Согласно существующим моделям, подобные планеты образуются на куда большем удалении от светила, где хватает вещества и льда для их роста. Вот почему исследователи стремятся понять, как в дальнейшем они попадают на тесные орбиты.

Ученые рассматривают два главных сценария. По первому из них планета приобретает вытянутую орбиту в результате мощного гравитационного взаимодействия либо сближения с другим телом. После этого влияние звезды постепенно изменяет ее движение, и небесное тело оказывается ближе к светилу. Второй вариант исходит из того, что планета медленно продвигается вглубь системы вместе с другими объектами в протопланетном диске — облаке газа и пыли, из которого рождаются планеты.

При этом второй сценарий, как правило, подразумевает более упорядоченную структуру системы, без заметных наклонов между орбитами. Близкий сосед TOI-2535 b и явные изменения ее орбиты могут говорить о более сложной истории взаимодействия небесных тел.

Сэмюэл Йи

Поскольку TOI-2535 b находится в непосредственной близости от своего соседа, он, вероятно, мигрировал, медленно двигаясь по спирали, а не был отброшен в сторону. Возможно, мы наблюдаем канал формирования, который встречается не очень часто, но представляет большой интерес.

Итак, пропавшие транзиты способны стать не только доказательством необычного гравитационного взаимодействия, но и ключом к пониманию того, как горячие Юпитеры оказываются вблизи своих звезд. Последующие наблюдения за системой позволят проверить эту гипотезу и, вероятно, выявить планету, которая пока скрыта от телескопов.