1000光年先に「消える惑星」を初めて発見
地球から約1000光年先に、木星ほどの大きさのガス惑星「TOI-2535 b」があります。
この惑星は、自分の星のすぐそばを、わずか約8.24日で一周しています。
水星は太陽を一周するのに88日かかるので、およそ10倍の速さです。
星のすぐそばを回る巨大ガス惑星は「ホット・ジュピター」と呼ばれ、これまでに数百個が見つかっています。
天文学者たちは2019年から7年にわたり、この惑星が星の前を横切る姿を宇宙から見守ってきました。
ところが2026年、惑星は星の前にまったく現れなくなりました。
惑星そのものが消えてしまったわけではありません。
では、この惑星には何が起きていたのでしょうか？
研究の詳細は、米カリフォルニア大学ロサンゼルス校らにより、2026年11月9日付で学術誌『The Astrophysical Journal Letters』に掲載されました。
星の前を横切る「通り道」が端へずれていった
この惑星の姿をとらえたのは、NASAのトランジット系外惑星探索衛星（TESS）です。
TESSは、惑星が星の前を横切って星の明るさがわずかに下がる瞬間を探します。
街灯の前を鳥が横切ると、一瞬だけ光がかげります。それと同じ理屈です。
この横切り（トランジット）は、星と惑星と地球がうまく一直線に並んだときにしか見えません。
TESSはこの空の一角を、2019年から2026年にかけて何度も撮影しました。
すると、惑星が横切るたびに、星の上を通る「通り道」が少しずつずれていくことが分かりました。
最初の通り道は、星の円盤のほぼ真ん中、星の赤道のあたりでした。
それが年を追うごとに外側へ移り、やがて星の端をかすめるだけになっていきます。
研究チームは、7年の間に通り道が星の円盤の半分以上を動いた可能性が高いとみています。
丸いお皿の上に線を引くところを思い浮かべてみてください。
真ん中を通る線は長く、端をかすめる線は短くなります。
同じように、通り道が端へ寄るにつれて横切りの時間は短くなり、星の暗くなり方も浅くなっていきました。
そして2026年、通り道はついに星の円盤から外れ、横切りはまったく見えなくなったのです。
ひとつの星だけを回る惑星で、横切りが消えていく様子を直接とらえて確かめたのは、これが初めてです。
TESSの最初の4年分のデータだけでは、横切りの長さの変化を確かにとらえることはできなかったといいます。
観測を続けたからこそ、見えてきた変化でした。
予定より最大6時間ずれて現れる惑星、その通り道を動かすものは？
とはいえ、「見えなかった」というだけでは、横切りが本当に消えたとは言い切れません。
星の明るさのデータには細かな揺らぎがあり、ごく浅い横切りはそこに埋もれてしまうおそれがあるからです。
そこで研究チームは、横切りが起きないはずの時間帯から、実際のデータを12時間分ずつ無作為に切り出しました。
これで「惑星が横切らない場合」の模擬データを2万回作り、本番と同じ方法で横切りを探したのです。
その結果、2026年のデータの暗くなり方は、横切りがない場合の揺らぎの範囲に収まっていました。
さらに、データにわざと横切りを書き込み、それを見つけられるかどうかも試しました。
すると、星の端をぎりぎりかすめる程度の横切りでも、50%の確率で見つかるはずだと分かりました。
こうして、2026年には横切りが起きていなかった可能性が高いと分かったのです。
もうひとつの手がかりは、横切りの「時刻」でした。
ふつうの惑星は、時計のように決まった間隔で星の前を横切ります。
ところがこの惑星は、予定より最大6時間も早く来たり、遅れて来たりしていました。
6時間は、公転1周のおよそ3%にあたります。
公転が10日より短いホット・ジュピターとしては、確実に最大の時刻のずれです。
予定が読めないため、地上の望遠鏡での観測も苦労の連続でした。
チリや南アフリカ、オーストラリア、ポーランドなどの望遠鏡で15回挑み、横切りをとらえられたのは6回だけです。
研究チームは、時刻のずれと横切りの長さの変化に、星のわずかなふらつきの観測を合わせて計算しました。
そこから浮かび上がったのは、すぐ近くを回る、まだ見えていない「隣の惑星」です。
隣の惑星の軌道は、TOI-2535 bの軌道に対して少なくとも5度ほど傾いているとみられます。
複数の惑星が星の前を横切って見える星系のうち、惑星どうしが近くを回るものの多くでは、軌道の傾きの差は1〜2度ほどしかありません。
5度を超える傾きが確かめられれば、TOI-2535は惑星どうしが近くを回る星系の中で、これほど大きな傾きを持つ数少ない例の一つになります。
2つの惑星は重力で引き合い、互いの軌道をコマの首振りのように揺らしているのです。
論文の責任著者で、米カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）のサミュエル・イー氏は、「軌道の傾きがあまりに速く、見ている間に横切りが消えてしまった」と話します。
地球の月にも、よく似た話があります。
共著者のエリック・ペティグラ氏によると、月の軌道が地球の軌道とぴったりそろっていれば、日食は毎月起こるはずです。
月の軌道が傾いているからこそ、日食はめったに見られない出来事になっているのです。
TOI-2535 bでも、首振りで軌道が地球から見た並びから外れ、横切りが見えなくなったのです。
巨大惑星が2つ並ぶとみられる、珍しい星系
この首振りが一回りする時間は、数十年と見積もられています。
似た首振りが知られている別の星系では150年や250年なので、それよりずっと短い周期です。
ひとつの星を回る惑星で、ここまで大きく軌道の傾きが変わった例は、これまで観測されていませんでした。
研究チームはこれを、惑星どうしの影響によって、人間が見守れるほどの時間のうちに軌道が変わっていく極端な例の一つだとしています。
では、隣にいるのはどんな惑星なのでしょうか？
計算からは、隣の惑星は土星くらいか、それより重い可能性が高いと示されました。
さらに2つの惑星は、公転の周期が簡単な整数の比になる関係（平均運動共鳴）にあるか、その近くにあるとみられます。
ただし、隣の惑星の正体を一つに絞り込むことはまだできていません。
横切りの観測が8つの時期に固まっているため、時刻のずれがどんな周期でくり返すのか、いくつもの候補が残っているからです。
それでも、この組み合わせが珍しいことは確かです。
ホット・ジュピターはふつう、軌道を動かすほど近くに重い隣人を持っていません。
すぐ近くに惑星の仲間を持つホット・ジュピター自体、ほんの一握りしか知られていません。
しかもTOI-2535以外の既知の例では、1つを除いて、その仲間はどれも海王星より小さな惑星でした。
星の近くに巨大惑星が2つ並んでいるとみられるTOI-2535のような星系は、きわめて異例なのです。
この並び方は、惑星の生い立ちにも手がかりを与えます。
これまでのモデルでは、巨大ガス惑星が育つには多くの氷が必要だと考えられてきました。
そのためホット・ジュピターは、もっと遠い場所で生まれ、のちに星の近くへ移ってきたとみられています。
多くのホット・ジュピターについては、軌道が大きくゆがむことで星の近くへ落ち込んできたという説が唱えられてきました。
しかしこの道筋では、すぐ隣に別の惑星が残る星系はできません。
TOI-2535の2つの惑星は、若い星を囲むガスの円盤の中を、内側へ移ってきた可能性が高いとされます。
円盤の中での移動なら、2つが共鳴の関係にとらえられたことも自然に説明できます。
TOI-2535 bが次に星の前を横切るのは、30〜50年後になる見込みです。
一方、隠れている隣の惑星は、それより早く姿を見せるかもしれません。
いま星の前から消えた惑星の影は、今日生まれた赤ちゃんが30〜50歳になる頃、ふたたび星の上を横切る見込みです。
写真で見る惑星と天体観測
参考文献
First known 'disappearing planet' has a neighbor that makes it wobble like a top (Phys.org)
https://phys.org/news/2026-11-planet-neighbor.html
元論文
A TESS Disappearing Act: The Vanishing Transits of TOI-2535 b
https://doi.org/10.3847/2041-8213/aeb4a4
ライター
山下 浩介: むずかしい研究を、なるべく分かりやすく伝えたい。専門の言葉はふだんの言葉に置きかえて、身近な例で例える。それで「わかった」「楽しかった」と言ってもらえたら嬉しいです。
好きなのは、通学路や台所や日常の中にある科学。眠っているあいだに記憶が整理される話や、虫の鳴き方に意味がある話のように、読み終わったあとに誰かへ話したくなる研究を探しています。
編集者
ナゾロジー 編集部