Egzoplaneta TOI-2535b nakon sedam godina posmatranja prestala je prolaziti pred matičnom zvijezdom

Nešto lijepo u otkrivanju egzoplaneta jeste to što, jednom kada se utvrdi koliko im traje orbita, one nastavljaju da se pojavljuju satno tačno, poput sata. Tačnost je toliko pravilna da je možemo iskoristiti za otkrivanje gravitacionog utjecaja dodatnih planeta u istom vansolarnom sistemu. Precizno vrijeme tranzita korisno je i zato što se na njega možemo osloniti kada želimo usmjeriti teleskope prema sistemu u trenutku kada znamo da je dio svjetlosti koju detektujemo prošao kroz atmosferu planete. Istraživači su u ponedjeljak izvijestili o egzoplaneti koja je jednostavno prestala da se pojavljuje u posmatranjima. TOI-2535b je vrući Jupiter — planeta veličine Jupitera koja je oko sedam godina praćena kako tranzitira između svoje matične zvijezde TOI-2535 i Zemlje. Nedavno je prestala da se pojavljuje, a istraživači pretpostavljaju da je razlog do sada neotkriveni pratilac koji kruži oko zvijezde u drugačijoj ravni.

Zvijezda s neobičnim ponašanjem

TOI-2535 je jedna od brojnih zvijezda s kandidatima za egzoplanete koje je identifikovala misija TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Radi se o K patuljku, nešto manjem od Sunca. TESS je u tom sistemu otkrio planetu veličine Jupitera koja kruži oko zvijezde svakih osam dana — orbitu dovoljno blisku da se TOI-2535b svrstava u kategoriju tzv. vrućih Jupitera. U tom trenutku nije bilo ničeg posebno neobičnog u vezi s njom.

Pažljivija analiza podataka otkrila je, međutim, dvije vrlo čudne pojave. Prvo, vrijeme tranzita moglo je da se pomjeri i do šest sati, što je znatna varijacija za tako kratku orbitu. To je obično znak gravitacionog utjecaja drugog planeta; zavisno od detalja orbite tog drugog planeta, on može usporiti prvi planet ili ubrzati njegov tranzit. Budući da se taj drugi planet ne vidi u TESS podacima, čini se da kruži u nešto drugačijoj ravni, pa ne prolazi između zvijezde i Zemlje.

Druga neobičnost je da je trajanje tranzita u novijim posmatranjima postajalo sve kraće. To upućuje na to da su rana posmatranja hvatala planetu kako prelazi preko ekvatora zvijezde, a kasnija bliže jednom od polova, zbog čega je provodila manje vremena između zvijezde i Zemlje. Taj trend je na kraju dosegnuo logičan kraj — TOI-2535b je potpuno prestala da tranzitira u najnovijim posmatranjima.

Gravitaciona međudjelovanja s planetom koja kruži u drugačijoj ravni potencijalno mogu promijeniti orbitu TOI-2535b tako da više ne prolazi između TOI-2535 i Zemlje. Postoji i presedan za suprotan slučaj — zvijezda kod koje prvobitno nisu detektovani tranziti, ali su tranziti počeli da se pojavljuju u kasnijim posmatranjima. Ipak, kako istraživači napominju, kao planeta veličine Jupitera, TOI-2535b ne bi trebalo biti tako lako pomjeriti.

Simulacije bez jasnog odgovora

Kako bi objasnili tako brze promjene, istraživači su modelirali 300.000 različitih početnih konfiguracija i pratili ih unaprijed u vremenu. Nijedna se konfiguracija nije izdvojila kao jedino rješenje — dokle god su planete bile u orbitalnoj rezonanciji, sistem je bio relativno stabilan, barem u kraćim periodima. Zatim su 100 najboljih rješenja simulirali milion godina unaprijed. Oko dvije trećine je postalo nestabilno, što je isključilo neke od mogućih rezonanci.

Preostala trećina rješenja dijelila je dvije zajedničke osobine. Prvo, neotkriveni drugi planet mora biti prilično masivan — otprilike veličine Saturna na minimum. Drugo, ugao između orbita dvije planete ne može biti prevelik. Ako jest, razlika bi se vremenom smanjivala, a orbite postajale sve ekscentričnije, što bi na kraju dovelo do bliskog susreta dvije planete, a potom i do nestabilnosti.

Kako su istraživači naveli, ovo je najbrža stopa promjene nagiba orbite zabilježena za egzoplanetu koja kruži oko pojedinačne zvijezde. Drugi planet, dodaju, „mora biti ili izuzetno masivan ili na vrlo ekscentričnoj orbiti". University of California, Los Angeles objavila je video jedne od boljih simulacija za sve kojima je teško zamisliti kako takav sistem funkcioniše.

Iako drugi planet nije otkriven metodom tranzita, njegov gravitacioni utjecaj na zvijezdu trebalo bi stvoriti promjene u radijalnoj brzini koje bi se potencijalno mogle detektovati. Za sada, međutim, nema dovoljno čistih podataka. Istraživači također navode da šum u varijacijama vremena tranzita ne isključuje postojanje i treće planete u sistemu.

Pitanje na koje dodatna posmatranja vjerovatno neće dati odgovor jeste kako je ovaj sistem uopće došao u sadašnje stanje. Smatra se da velike planete nastaju dalje od zvijezde, a zatim migriraju prema unutra zbog trenja koje uzrokuje gas u disku u kojem se planete formiraju. To kretanje prema unutra obično se zaustavlja kada se razviju orbitalne rezonancije. Ali to trenje bi, kako se navodi, trebalo ograničiti i ugao između orbita planete. Bez nekog dodatnog događaja koji je izmiješao orbite, nije jasno kako je ovaj sistem uopće mogao nastati.

Istraživanje je objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/aeb4a4.