ดาวเคราะห์ TOI-2535 b หายจากการสังเกต เพราะดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็นดึงวงโคจรเอียง

นักดาราศาสตร์ไขปริศนาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ (exoplanet) TOI-2535 b ที่ "หายไป" หลังการสังเกตต่อเนื่องนาน 7 ปีได้แล้ว งานวิจัยใหม่ชี้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่ได้หายไปจริง แต่วงโคจรถูกดึงให้เอียงออกจากแนวเดิมโดยดาวเคราะห์อีกดวงที่ยังมองไม่เห็น

TOI-2535 b อยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,000 ปีแสง และถูกสังเกตอย่างสม่ำเสมอด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ของ NASA ตั้งแต่เดือนเมษายน 2019 ถึงมีนาคม 2026 ดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ครบรอบใน 8.25 วันตามเวลาโลก เร็วกว่าการโคจรของดาวพุธรอบดวงอาทิตย์ 10 เท่า จึงจัดเป็น "hot Jupiter" (ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่ร้อนจัดเพราะอยู่ใกล้ดาวฤกษ์)

ระหว่างการสังเกต นักดาราศาสตร์พบว่าวงโคจรของ TOI-2535 b ไม่สม่ำเสมอ โดยมักมาถึงก่อนหรือหลังเวลาที่คาดไว้ประมาณ 6 ชั่วโมง จากนั้นในเดือนมีนาคมปีนี้ TESS ไม่พบการลดลงของแสงดาวฤกษ์ที่เกิดขึ้นเมื่อดาวเคราะห์โคจรผ่านหน้าดาว (transit) อีกต่อไป ทำให้ดูเหมือนว่าดาวเคราะห์หายไป

ทีมวิจัยใช้ข้อมูลจาก TESS วิเคราะห์และพบว่า TOI-2535 b ถูกดาวเคราะห์เพื่อนบ้านที่มองไม่เห็นดึง และดึงดาวเคราะห์ดวงนั้นกลับเช่นกัน ส่งผลให้วงโคจรของทั้งสองดวง "โยก" (wobble) ดาวเคราะห์หายไปเมื่อการโยกนี้ทำให้วงโคจรเอียงจนไม่อยู่ในแนวเดียวกับดาวฤกษ์

Samuel Yee จาก University of California, Los Angeles สมาชิกทีมวิจัย กล่าวในแถลงการณ์ว่า "เรามักมองว่าจักรวาลเหมือนนาฬิกาที่ทุกอย่างสม่ำเสมอ แต่นั่นไม่จริง ถ้าในระบบมีดาวเคราะห์หลายดวง ก็สามารถส่งผลต่อวงโคจรของกันและกันได้" เขาระบุว่านักดาราศาสตร์รู้จักระบบลักษณะนี้อยู่บ้าง แต่นี่เป็นตัวอย่างที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยพบ เพราะดาวเคราะห์สองดวงมีอันตรกิริยาต่อกันรุนแรงมาก วงโคจรเอียงเร็วจนการ transit หายไประหว่างที่กำลังสังเกตอยู่

TOI-2535 b ไม่คาดว่าจะกลับมา transit ดาวฤกษ์แม่อีกอย่างน้อย 30 ปี แต่ดาวเคราะห์เพื่อนบ้านที่ซ่อนอยู่อาจโคจรผ่านหน้าดาวได้เร็วกว่านั้น ระหว่างนี้นักวิทยาศาสตร์จะพยายามถอดรหัสว่าระบบที่โยกอย่างรุนแรงนี้บอกอะไรเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบ

ผลการศึกษานี้เกี่ยวข้องกับข้อถกเถียงเรื่องการก่อตัวของ hot Jupiter เพราะแนวคิดการก่อตัวของดาวเคราะห์ในปัจจุบันชี้ว่าดาวเคราะห์ประเภทนี้ต้องก่อตัวในบริเวณที่มีน้ำแข็งจำนวนมาก ซึ่งไม่น่าเกิดขึ้นใกล้ดาวฤกษ์ขนาดนี้ จึงเชื่อกันว่า hot Jupiter ก่อตัวไกลจากดาวฤกษ์แล้วย้ายเข้ามาด้านใน (migrate) ซึ่งเป็นไปได้ 2 ทาง

• ดาวเคราะห์ถูกเหวี่ยงให้มีวงโคจรเป็นวงรีจากเหตุการณ์รุนแรง เช่น เกือบชนกับวัตถุอื่น จากนั้นอันตรกิริยากับดาวฤกษ์ดึงดาวเคราะห์เข้ามาด้านใน
• ดาวเคราะห์ถูกดึงเข้ามาพร้อมดาวเคราะห์ดวงอื่นขณะอยู่ในกลุ่มก๊าซและฝุ่นแบนๆ รอบดาวฤกษ์ที่เพิ่งก่อตัว เรียกว่า protoplanetary disk

หากเป็นเส้นทางที่สอง ระบบควรมีลักษณะแบนมาก คือวงโคจรของดาวเคราะห์ไม่ควรเอียงต่างกันมาก แต่การที่ดาวเคราะห์เพื่อนบ้านทำให้ TOI-2535 b เอียงได้ แสดงว่าระบบแบนอาจถูกบิดให้วงโคจรเอียงมากขึ้นในภายหลัง ทำให้การย้ายเข้ามาอย่างช้าๆ ยังเป็นไปได้แม้วงโคจรเอียง

Yee กล่าวว่า "เพราะ TOI-2535 b มีเพื่อนบ้านใกล้ๆ มันน่าจะย้ายเข้ามาด้วยการเคลื่อนเป็นเกลียวช้าๆ ไม่ใช่ถูกเหวี่ยงเข้ามา เราอาจกำลังเห็นเส้นทางการก่อตัวที่ไม่ค่อยเกิดขึ้น แต่น่าสนใจมาก"

งานวิจัยของทีมตีพิมพ์เมื่อวันจันทร์ที่ 9 พฤศจิกายน ในวารสาร Astrophysical Journal Letters