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NASAの宇宙望遠鏡 TESS（テス）は、2019年4月から2026年3月までの7年間に、オレンジ色の恒星 TOI-2535 を5回にわたって見てきた。この星のまわりを8.2日ほどで回る巨大ガス惑星 TOI-2535 b は、星の前を横切るたびに星の光をわずかに暗くする。ところが2026年3月の観測では、その暗くなる瞬間がどこにも見つからなかった。この惑星を報告した論文が、11月9日に天文学の学術誌 The Astrophysical Journal Letters に載った。筆頭著者はカリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）のサミュエル・イー（Samuel W. Yee）さんで、28人のチームによる研究だ。
星の前を横切る惑星を、7年見てきた
TESSは、星の明るさがほんの少し下がる瞬間を探して惑星を見つける望遠鏡だ。惑星が星の前を横切ると、そのぶんだけ光がさえぎられる。これを「トランジット」と呼ぶ。地球から見て、惑星の通り道がちょうど星の円盤に重なっている場合にしか起きないので、トランジットで見つかる惑星は「たまたま向きがそろっていた」惑星ということになる。
TOI-2535 は地球から約1,100光年離れた、太陽より少し小さくて年をとったK型の恒星だ。そのまわりを回る TOI-2535 b は、星のすぐそばを回る木星のような巨大ガス惑星で、こうした惑星は「ホットジュピター」と呼ばれる。公転周期は8.236日。水星が太陽を回る88日と比べても、ずっと星に近い。
トランジットの候補として最初に拾い上げたのは、TESSのデータから温かい巨大惑星を探している国際研究グループだった。そのあと、チリ、南アフリカ、スペインのテネリフェ島、ハワイなどの望遠鏡が、惑星が横切る時刻に合わせて星を見張った。地上からは15回観測を試みたが、トランジットをとらえられたのは6回だけだった。うまくいかなかった理由の一つは、横切る時刻がなかなか予想どおりに来なかったことにある。
通過の時刻は前後6時間ずれ、通り道は星の縁へ動いた
トランジットが8.236日おきにきっちり起きるなら、次に横切る時刻は計算で出せる。ところが TOI-2535 b は、その予想より最大で6時間早く来たり、6時間遅れて来たりした。6時間は公転周期の3%にあたる。公転周期が10日より短いホットジュピターの中では、これまで知られている最大のずれだという。
もう一つの変化は、光の減り方の形だった。惑星が星のどこを横切るかを表す数値を「インパクトパラメーター」という。星の中心を通れば0、星の縁をかすめれば1で、1を超えると星の前を通らなくなる。チームがトランジットを1回ずつ調べると、この数値は観測のたびに大きくなっていた。最初のころは星の中心近くを横切っていた惑星が、年ごとに縁のほうへずれていき、光の減り方は浅く、短くなっていった。数値の増え方は1年に0.16で、7年で星の円盤の半分以上を横切った計算になる。最初の観測では、惑星は星の赤道をはさんで反対側を通っていた可能性が高いという。
そして2026年3月の観測では、トランジットが見つからなかった。時刻のずれが前後6時間あることを見込んで、予想時刻の前後12時間を探しても、それらしい減光は出てこない。チームは、実際の観測データに人工のトランジットを埋め込んで、どこまでかすめるような通り方なら見つけられるかも試した。インパクトパラメーターが0.991、つまり星の縁ぎりぎりをかする通り方でも、半分の確率で見つけられた。それでも見つからなかったので、惑星はもう星の前を通っていないと結論した。同じ3月には地上の望遠鏡も3回トランジットを狙ったが、どれも見つかっていない。
惑星が消えたわけではない。地球から見たときに、惑星の通り道が星の円盤から外れた。単独の恒星を回る惑星で、トランジットが消えていくところを直接とらえた例は、確認された惑星ではこれが初めてだと論文は書いている。
星のふくらみでは説明できない速さ
トランジットの通り道が年々ずれていく惑星は、ほかにもある。東京大学などのチームが報告した TOI-1355 b は、通り道が1年に0.016ずつ星の縁へ動いていて、2033年ごろにトランジットが見えなくなると予想されている（2033年に見えなくなる惑星 TOI-1355 b、観測の期限がある理由）。あちらの原因は、速く自転して赤道がふくらんだ熱い恒星の重力だ。軌道面が首振りのようにゆっくり回る「歳差（さいさ）」が起き、通り道が少しずつ動いていく。
TOI-2535 b の通り道は、その10倍の速さで動いている。しかも主星はゆっくり自転する年老いたK型の星で、赤道のふくらみはごく小さいはずだ。チームが計算すると、星のふくらみでこの速さを出すには、ありえないほど平たい星でなければならなかった。星のふくらみでは、トランジットの時刻が前後に揺れることも説明できない。
残る説明は、もう一つの惑星だ。ただし遠くを回る重い天体では足りない。公転周期1年の軌道からこの速さで首を振らせるだけでも木星の8.7倍以上の重さが要り（もっと遠ければさらに重くなる）、そんな天体があれば星の揺れがもっと大きく測れているはずだからだ。チームは、TOI-2535 b のすぐ近くに、まだ見えていない惑星がいると考えた。
見えない隣の巨大惑星
チームは、惑星が2つある系を30万通りの初期条件から計算し、トランジットの時刻のずれ、通り道の動き、それに星の揺れ（惑星に引っぱられて星がわずかに前後に動く速さ）の観測にもっとも合う組み合わせを探した。答えは1つにしぼれなかったが、よく合う解は、2つの惑星の公転周期がちょうど2対1や3対2の整数比になる「軌道共鳴」の近くに集まった。共鳴の関係にあると、2つの惑星は決まった位置関係でくり返し近づき、重力で引っぱり合う力が積み重なる。トランジットの時刻が何時間もずれたのは、このためだと考えられる。
計算でよく合った解の多くで、見えない惑星は木星の0.3倍、つまり土星くらいかそれより重い巨大惑星だった。TOI-2535 b より内側を回るのか外側を回るのかは、まだ決まっていない。2つの惑星の軌道面は5度以上傾き合っていて、その傾きのせいで、2つの軌道面がそろって30〜50年の周期で首を振っているという。TOI-2535 b のトランジットが消えたのは、この首振りの途中で通り道が星の円盤から外れたからだ。見えない惑星のほうは、トランジットを起こしていないので光の変化には現れない。
ホットジュピターは、近くにほかの惑星を持たないことが多い。すぐ近くに仲間の惑星が見つかっている例は少なく、その仲間もほとんどは地球より少し大きいくらいの小さな惑星だ。近くの仲間が巨大惑星らしいホットジュピターは、論文によればこれまでに1例しか知られていない。
消えたトランジットが語る生い立ち
この並び方は、ホットジュピターの生い立ちにもかかわる。巨大ガス惑星は星から遠い寒いところでできて、あとから内側に移ってきたと考えられている。その移り方として、ほかの惑星にはじき飛ばされて細長い軌道に入り、星の潮汐で軌道が縮んでいく道筋がよく挙げられる。ただ、この乱暴なやり方だと、近くに別の惑星が残るのは難しい。TOI-2535 の2つの惑星は、生まれたばかりの星を囲むガスの円盤の中を、そろってゆっくり内側へ移ってきて、その途中で共鳴に入ったと考えるほうが自然だと論文は書いている。
ここで1つ食い違いが出る。円盤の中を移動する惑星は、軌道の傾きが円盤にならされて、ほぼ同じ平面にそろうはずだ。いまの5度以上の傾きは、そのあとで何かが傾けたことになる。2つの惑星が移動の途中で別の種類の共鳴を通り抜けた、円盤や星の変化で傾けられた、などの候補があるが、どれなのかはまだ分からない。
TOI-2535 b のトランジットはもう観測できないので、時刻のずれを手がかりに見えない惑星を追う方法は使えない。チームは、星の揺れをこまめに測り続けることがいちばんの近道だとしている。見えない惑星が見積もりどおりの重さなら、星を秒速30〜120mで揺らしているはずで、測定を重ねれば直接とらえられる見込みがある。星の揺れや時刻のずれには、2つの惑星だけでは説明しきれない部分も残っていて、さらに別の惑星がいる可能性もあるという。
TESSが最初の4年分のデータしか持っていなかったら、この通り道の動きははっきりしなかった。観測を続けてきたから、トランジットが消えていく途中に立ち会えた。首振りの周期が30〜50年なら、TOI-2535 b はいずれまた星の前を横切るようになるかもしれない。
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出典
- Yee, S. W. et al. (2026) A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535 b. The Astrophysical Journal Letters 1011(2). https://doi.org/10.3847/2041-8213/aeb4a4
- Space.com（2026年11月10日）A distant exoplanet mysteriously vanished from sight. Astronomers just discovered why https://www.space.com/astronomy/exoplanets/a-distant-exoplanet-mysteriously-vanished-from-sight-astronomers-just-discovered-why
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