Den första försvinnande planeten gled ur sikte medan TESS tittade på

En jätteplanet som NASA:s rymdteleskop TESS hade sett korsa sin stjärnas skiva, gång efter gång, har slutat korsa den. Varje passage blev kortare och grundare i takt med att planetens bana gled mot stjärnans kant, tills den avslöjande dippen i stjärnljuset uteblev helt. Planeten varken förstördes eller slukades. Dess bana tippar, och astronomer fångade ögonblicket då den tippade ur linje med jorden.

Det gör den till den första bekräftade planeten runt en ensam stjärna vars passager setts försvinna, enligt ett UCLAlett team som skriver i The Astrophysical Journal Letters. Den troliga boven är en andra jätteplanet som ingen har sett direkt. Dess lutande bana drar i grannen och får båda banorna att vingla som en snurra. Astronomer brukar sluta sig till sådana förändringar över århundraden; här utspelade sig en inom loppet av ett enda rymduppdrag.

Den försvunna planeten är TOI-2535 b, en het Jupiter: en gasjätte ungefär 0,84 gånger Jupiters bredd som kretsar kring en gammal orange dvärgstjärna ungefär 1 000 ljusår bort. Den fullbordar ett varv på cirka 8,2 dygn, ungefär tio gånger snabbare än Merkurius kretsar kring solen. Hundratals heta Jupitrar är kända. Den här utmärkte sig eftersom dess passager hela tiden anlände upp till sex timmar för tidigt eller för sent – ett tecken på att något annat i systemet drog i den.

”Det här är det mest extrema exemplet vi har sett eftersom de två planeterna växelverkar så starkt”, säger Samuel Yee, en 51 Pegasi b-postdoktor vid UCLA och artikelns korresponderande författare. ”Planetens bana lutar så snabbt att dess passage försvann medan vi tittade.”

Så fångade TESS en planet som gled ur sikte

En passage inträffar bara när en planets bana ligger nästan exakt i linje med vår siktlinje, så att planeten passerar mellan sin stjärna och jorden och blockerar en liten ljusmängd. TESS jagar efter sådana ljusminskningar över miljontals stjärnor. Den återvände till TOI-2535 i fem separata observationsperioder utspridda över sju år, och markbaserade teleskop fyllde i passager däremellan, däribland små observatorier i Kroatien, Chile, Schweiz och Australien.

Teamet mätte två saker för varje passage. Det ena var tidpunkten, bestämd inom två till tre minuter och jämförd med schemat som en perfekt regelbunden bana skulle hålla. Det andra var formen. En bana tvärs över stjärnans mitt ger en lång, djup dipp, medan en bana nära kanten ger en kort, grund, snuddande sådan. Astronomer kallar den korsningslinjen för slagparametern, och för TOI-2535 b steg den stadigt från en observationsperiod till nästa.

Rekonstruerad verkar planetens bana ha svept över mer än halva stjärnans skiva, korsat stjärnans ekvator på väg mot kanten. I de senaste TESS-data fanns ingen passage någonstans i det fönster där planeten borde ha synts, även med hänsyn till dess sex timmar långa tidssvängningar. För att testa det tomma resultatet planterade teamet falska passager i datat: en planet som knappt snuddar vid kanten skulle fortfarande ha återfunnits ungefär hälften av gångerna.

Mätningar av stjärnans fram-och-tillbaka-vobbling med NEID-spektrografen på WIYN 3,5-metersteleskopet på Kitt Peak i Arizona pekar på en planet med ungefär Jupiters massa i den passerande banan. De bär också på extra spridning som en enda planet inte kan förklara.

En granne som ingen har sett

Författarna modellerade tidssvängningarna och de krympande passagearna tillsammans. Båda passar en närliggande följeslagarplanet vars bana lutar minst fem grader i förhållande till TOI-2535 b:s. När två banor lutar så, svänger deras plan långsamt runt, på samma sätt som en snurras axel ritar en cirkel, och den passerande planetens bana driver över sin stjärnas skiva.

Den dolda följeslagaren är troligen minst lika massiv som Saturnus. Den verkar också sitta i eller nära en resonans, vilket innebär att de två omloppstiderna bildar ett enkelt förhållande. De bästa lösningarna samlas kring förhållandena 2 till 1 och 3 till 2, även om 3 till 1 och 4 till 1 också förblir möjliga. Det skulle göra systemet till en dubbel märklighet: heta Jupitrar har sällan nära grannar alls, och när de har det är grannen nästan alltid en liten planet, inte en andra jätte.

Medförfattaren Erik Petigura jämför effekten med förmörkelser. ”Om månens bana runt jorden var perfekt i linje med jordens bana runt solen skulle vi se en förmörkelse varje månad”, säger han. ”Men eftersom månens bana lutar är förmörkelser mindre vanliga.”

Snabbare än någon planetär lutning som setts tidigare

Andra planeter har fångats när de ändrat sina passager, men långsammare. TOI-216 b och K2-146 c gick från snuddande till fulla passager över 4,5 respektive tre år, och en planet i TOI-4504-systemet började passera tre år efter att astronomer först observerade det. Banplanen i TOI-4504 och TOI-216 svänger runt på cykler på cirka 250 respektive 150 år. De modeller som fungerar för TOI-2535 pekar på en cykel på decennier.

Dess sex timmar långa tidssvängning, cirka 3 % av omloppstiden, är bland de största som någonsin setts för en kortperiodisk jätteplanet. Sådana förändringar är sällsynta: en sökning av 561 system från NASA:s Kepler-uppdrag fann bara 15 med betydande långsiktiga förändringar i passagens varaktighet. Kompakta multiplanetsystem tenderar också att vara platta, med banor i linje inom 1 eller 2 grader.

Det fanns en tidigare antydan om en försvinnande akt. En Kepler-kandidat som heter KOI-120.01 bleknade och försvann under det uppdraget, men dess system innehåller minst två stjärnor, och signalen kan komma från ett par förmörkande stjärnor snarare än en planet. TOI-2535 b är det renare fallet: en planet som säkert är verklig och fortfarande finns där, bara inte längre i linje med oss.

Vad försvinnandet inte avgör

Grannens identitet är den största öppna frågan. Ingen enskild lösning passar datat unikt, så dess massa, dess omloppstid och om den kretsar innanför eller utanför den heta Jupiter förblir okända. Vissa konfigurationer med mycket branta lutningar, upp till cirka 60 grader, matchade datat över korta körningar men tenderade att falla sönder i långa simuleringar, vilket gynnar mildare lutningar.

Minimilutningen på fem grader beror också på den osedda planeten. Om den bekräftas skulle TOI-2535 ansluta sig till en kort lista av kompakta system med banor så här felriktade. Värdstjärnan har sin egen gåta: den är en gammal orange dvärg på ungefär 0,86 gånger solens massa, som rör sig tillräckligt snabbt för att den mycket sannolikt tillhör Vintergatans tjocka skiva, en äldre stjärnpopulation, även om att fastställa dess ålder kräver mätningar av dess kemi.

Sedan är det bildningen. En het Jupiter med en jättepartner så här nära kunde inte ha kastats inåt på en utdragen bana, den väg som tros producera de flesta heta Jupitrar. En långsam inåtdrift genom gasdisken runt den unga stjärnan förklarar resonansen, men den disken borde också ha plattat till banorna. Något senare måste ha lutat dem, och artikeln listar kandidatmekanismer utan att välja en.

”Eftersom TOI-2535 b har en nära granne, migrerade den troligen genom att långsamt spiralera inåt istället för att kastas in”, säger Yee. ”Vi kan se en bildningskanal som inte inträffar särskilt ofta men som är mycket intressant.”

Frågor läsare ställer om den försvinnande planeten

Vad är en försvinnande planet?

Det är en planet vars passager, de små dipparna i stjärnljus den orsakar när den korsar sin stjärna, upphör att inträffa. TOI-2535 b är det första bekräftade fallet runt en ensam stjärna. Planeten finns fortfarande kvar; dess bana har lutat så att den inte längre passerar mellan sin stjärna och jorden.

Varför slutade TOI-2535 b att passera?

Gravitationen från en dold granneplanet på en lutande bana får båda banorna att precessera, eller svänga runt som en vinglande snurra. Under sju års TESS-observationer gled planetens bana från tvärs över stjärnans skiva till dess kant och sedan av den.

Kommer TOI-2535 b att passera igen?

Ja, men inte snart. UCLA-teamet förväntar sig att planeten ska korsa sin stjärna igen någon gång om 30 till 50 år. Dess dolda granne kan dyka upp tidigare, om dess egen lutande bana först riktas in mot jorden.

Vad som händer härnäst

TESS observerade systemet mellan april 2019 och mars 2026, och passagearna saknades i den sista marssträckan. Studien publicerades den 9 november 2026. Med endast de första fyra årens TESS-data, noterar teamet, skulle de krympande passagearna inte ha upptäckts säkert, och TESS växande databas borde avslöja fler system som detta. Att identifiera grannen kommer att kräva tätare mätningar av stjärnans vobbling. Planeten själv kommer inte att korsa sin stjärna igen på 30 till 50 år, så dess dolda partner kan vara nästa sak någon ser.

Referens: Yee et al., ”A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535 b,” The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/aeb4a4

Taggar: astronomi, nasa, exoplaneter, TESS, het jupiter, TOI-2535 b