Астрономы впервые наблюдают исчезновение транзитов экзопланеты TOI-2535 b

Международная группа астрономов сообщила об открытии горячего юпитера TOI-2535 b — первой подтверждённой экзопланеты у одиночной звезды, чьи транзиты были непосредственно зафиксированы как исчезающие. Наблюдения космического телескопа TESS за семь лет показали, что орбита планеты наклоняется настолько быстро, что её тень перестаёт пересекать диск родительской звезды.

TOI-2535 b обращается вокруг старого оранжевого карлика раннего спектрального класса K, расположенного примерно в 1000 световых годах от Земли в созвездии Ворона. Планета относится к классу горячих юпитеров и совершает полный оборот всего за 8,236 суток. Столь тесная орбита делает её чрезвычайно чувствительной к гравитационным возмущениям со стороны других тел в системе.

Ключевым фактором, приведшим к наблюдаемому эффекту, стала прецессия орбитальной плоскости. Гравитация соседней планеты заставляет орбиту TOI-2535 b медленно наклоняться относительно луча зрения земного наблюдателя. В результате траектория прохождения планеты по диску звезды (транзитная хорда) постепенно смещалась от центра к краю, пока в последних наблюдениях TESS транзиты не исчезли полностью.

Помимо изменения формы и глубины транзитов, астрономы зафиксировали значительные отклонения моментов наступления транзитов от строгой периодичности — так называемые вариации времени транзитов (TTV). Амплитуда этих отклонений достигает ±6 часов, что является одним из самых больших значений, когда-либо измеренных для короткопериодических гигантских планет.

Совместный анализ данных фотометрии TESS, наземных наблюдений и прецизионных измерений лучевых скоростей с инструментом NEID позволил установить причину возмущений. Ею оказалась вторая планета в системе — как минимум сатурнианской массы, находящаяся с TOI-2535 b в резонансе средних движений. Орбиты двух планет заметно наклонены друг относительно друга, что и обеспечивает столь быструю эволюцию транзитной геометрии.

Открытие примечательно сразу в нескольких отношениях. До сих пор астрономам были известны случаи, когда планета, изначально не проходящая по диску звезды, со временем начинала транзиты, однако обратный процесс — исчезновение транзитов — до сих пор не был зарегистрирован напрямую. TOI-2535 b заполняет этот пробел, предоставляя редкую возможность наблюдать динамику планетной системы в реальном времени.

Система TOI-2535 интересна и с точки зрения архитектуры: наличие горячего юпитера с близким компаньоном в резонансе указывает на сложную динамическую историю, включающую возможную миграцию планет. Дальнейшие наблюдения позволят уточнить массу и орбитальные параметры возмутителя, а также оценить устойчивость системы на длительных интервалах времени.

Измеренные вариации длительности транзитов для TOI-2535 b представляют собой один из наиболее ярких известных примеров взаимодействия планет, управляющего орбитальной эволюцией на человеческих временных масштабах. Это делает систему ценным полигоном для проверки моделей планетной динамики и прецессии орбит в мультипланетных системах.