カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）のSamuel Yee氏を筆頭とする研究チームは、からす座の方向、地球から約1100光年先にある太陽系外惑星「TOI-2535 b」について、7年間にわたって観測され続けてきた「トランジット」（恒星の手前を惑星などが横切る現象）が起こらなくなったとする研究成果を発表しました。
軌道が変化してトランジットが観測できなくなると予想されている太陽系外惑星は幾つかありますが、研究チームによると、実際にトランジットが起こらなくなる様子を直接捉えたのは、連星ではない恒星を公転する惑星であることが確認されている天体としてはTOI-2535 bが初めてです。研究チームの成果をまとめた論文は学術誌「The Astrophysical Journal Letters」に掲載されています。
浅く短くなっていったTOI-2535 bのトランジット
これまでに6000個以上が確認されている太陽系外惑星のほとんどは直接観測されたことがなく、恒星の光に生じるわずかな変化をもとに間接的に検出されています。
地球から見てトランジットを起こす惑星が周回している恒星では、わずかながらも周期的な減光が観測されます。その様子を詳細に記録・分析することで、公転周期、直径、大気の有無といった惑星の性質を間接的に知ることができるのです。トランジットを利用することから、この手法は「トランジット法」と呼ばれています。
【▲ 参考動画：太陽系外惑星のトランジットによって恒星の明るさが変化する様子（Credit: ESO/L. Calçada）】
TOI-2535 bは、主星である恒星「TOI-2535」を約8.2日周期で公転しているホットジュピター（高温の巨大ガス惑星）です。トランジット法を利用して太陽系外惑星を探索しているNASA（アメリカ航空宇宙局）の系外惑星探査衛星「TESS」は、2019年4月から2026年3月にかけて、この惑星がトランジットを起こす様子を観測してきました。
ところが研究チームによると、TOI-2535 bのトランジットにともなうTOI-2535の減光は次第に浅く、短くなっていき、2026年3月の観測ではとうとう検出されなくなってしまいました。
惑星が恒星のどこを横切るのかは、地球から見た惑星の公転軌道面の傾き方で決まります。軌道面を完全に真横から見ている場合は恒星の中心を通過するのでトランジットの継続時間は最も長くなりますが、角度が付けば付くほど通過する位置は恒星の縁に寄っていき、継続時間は短くなります。また、地球から見て惑星が恒星の縁にかかるようにして横切る場合は、惑星全体が恒星と重ならなくなるため、全体が重なる場合と比べて減光は浅くなります。
研究チームは、TOI-2535 bのトランジットによるTOI-2535の減光が次第に浅く短くなったのは、TOI-2535 bの横切る位置が中央付近から縁へとずれていったためだと結論付けました。2026年3月以降は恒星と重ならなくなった、つまり地球から見た時にトランジットが起こらなくなったと考えており、やがて再びトランジットが観測されるようになると予測しています。
【▲ TOI-2535 bおよび存在が予測されている未発見の惑星の軌道面の変化（左）とトランジットの様子（右上）、トランジット中のTOI-2535の光度曲線（右下）を示した動画（Credit: UCLA, Samuel Yee）】
近くにある未発見の惑星が軌道を変化させた？
7年間にわたって記録されたTOI-2535 bのトランジットの中心時刻（開始から終了までの中間点）や継続時間の変化などを研究チームが分析したところ、トランジットを起こさない別の惑星がTOI-2535 bの近くを公転している可能性が高いことがわかりました。
この未発見の惑星は、TOI-2535 bの公転軌道に対して約5度以上傾いた軌道を公転していると予測されています。研究チームによれば、TOI-2535 bと未発見の惑星は互いの重力を介して相互作用しており、相対的な角度をほぼ保ったまま、それぞれの軌道面の向きが少しずつ変化している（歳差運動）とみられます。軌道面の向きが変化し続けているために、地球から見たTOI-2535 bはトランジットが起こらなくなったのではないかというわけです。
冒頭でも触れた通り、約800光年先の「TOI-1355 b」など、今後トランジットが観測できなくなると予想されている太陽系外惑星は幾つか存在しています。
- 楕円軌道のホットジュピター「TOI-1355 b」を発見 2033年半ば以降は観測できなくなる？（2026年9月24日）
- 数世紀で軌道が変化する惑星系 恒星「TOI-201」を公転する惑星と褐色矮星の謎に迫る成果（2026年5月1日）
TOI-2535 bは、軌道の変化によって実際にトランジットが起きなくなる過程を捉えた貴重な先例になったと言えそうです。
文／ソラノサキ 編集／sorae編集部
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参考文献・出典
- UCLA - First known disappearing planet has a neighbor that makes it wobble like a top
- Yee et al. - A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535 b (The Astrophysical Journal Letters)
