سیارهٔ بیش‌ازاندازه بزرگ ستارهٔ بویاجیان شاید حلقه‌ای به تن دارد
در 3 تا 4 سپتامبر 2019، ماهوارهٔ TESS ستاره‌ای به نام KIC 8462852 را زیر نظر داشت که حدود 1.1% از نورش را برای تقریباً 21 ساعت از دست داد و سپس به حال اول بازگشت. این افت هموار و متقارن بود: دقیقاً همان چیزی که جرمی جامد و تقریباً گرد هنگام گذر از جلوی ستاره‌اش پدید می‌آورد. برای این ستاره، این تغییری چشمگیر بود.
افتی تمیز در ستاره‌ای ناآرام
KIC 8462852، که بیشتر با نام ستارهٔ بویاجیان (Boyajian’s star) یا ستارهٔ تابی (Tabby’s star) شناخته می‌شود، از جنبه‌های دیگر ستاره‌ای عادی است. با این حال، در چهار سالی که مأموریت کپلر (Kepler) آن را پایش می‌کرد، نورش ناگهانی و نامنظم افت کرد، به اندازهٔ 15% و 22% — بسیار عمیق‌تر از آنچه هر سیاره‌ای بتواند پدید آورد. این افت‌ها در نور آبی‌تر شدیدترند، نشانه‌ای از دانه‌های غبار و نه یک جرم جامد. عامل‌های پیشنهادی از دنباله‌دارهای در حال فروپاشی تا سیاره‌ای بلعیده‌شده، و حتی «ابرسازه‌های» غیرطبیعی (megastructures) را در بر می‌گیرند؛ هیچ‌یک پذیرش همگانی نیافته است. مدل‌های پیشرو به همدمی پرجرم و نادیده نیاز دارند که گرانشش اجرام غبارساز را به مدارهایی می‌فرستد که از کنار ستاره می‌گذرند.
پژوهش اخیری از مادورگا-فاویرس (Madurga-Favieres) و همکارانش این گذر تمیز را با داده‌های بایگانی‌شدهٔ سرعت شعاعی جفت کرد: حرکت رفت‌وبرگشتی بسیار کوچکی که یک همدم به ستاره‌اش تحمیل می‌کند. آن‌ها همدمی به جرم 9.4 برابر مشتری (جایی میان حدود 5 و 14)، شعاع 1.7 ± 0.1 برابر شعاع مشتری و مداری دست‌کم حدود 1,030 روزه یافتند. اگر تأیید شود، این می‌تواند همان جرمی باشد که مدت‌ها در جست‌وجویش بودند و دنباله‌دارهای ستاره را به حرکت درمی‌آورد.
بیش از حد پهن برای وزنش
وی ژو (Wei Zhu) و چوان‌یی لیو (Quanyi Liu)، اخترشناسان دانشگاه چینگ‌هوا (Tsinghua) در پکن، به مشکلی در این اعداد اشاره می‌کنند. غول گازی سنگین‌تر از مشتری بیشتر به‌وسیلهٔ الکترون‌های تنگ‌هم‌فشرده‌ای سرپا می‌ماند که در برابر فشرده‌تر شدن مقاومت می‌کنند؛ وقتی سرد باشد، افزودن جرم به‌زحمت شعاعش را تغییر می‌دهد. مدل‌ها و رابطهٔ جرم–شعاع اندازه‌گیری‌شدهٔ غول‌های سرد هم‌داستان‌اند: 1.0 تا 1.1 برابر شعاع مشتری از حدود 2 تا 12 برابر جرم مشتری.
راه‌های معمول پف کردن یک سیاره اینجا کارساز نیستند. نور شدید ستاره «مشتری‌های داغ» (hot Jupiters) را در مدارهای تنگ باد می‌کند، اما دمای برآوردشدهٔ این همدم تنها حدود 270 کلوین، نزدیک به −3 درجهٔ سلسیوس است. ستاره با سن حدود 1.2 میلیارد سال همچنین پیرتر از آن است که گرمای باقی‌مانده از شکل‌گیری سیاره کمکی کند. بنابراین شعاع 1.7 60 تا 70% بیش از حد بزرگ است.
سیاره‌های گذرندهٔ شناخته‌شده بر حسب جرم و شعاع: همدم ستارهٔ بویاجیان (مربع سرخ) بسیار بالاتر از اندازهٔ مورد انتظار برای یک غول سرد (منحنی سیاه و نوار نارنجی) قرار دارد. — شکل 1، Zhu و Liu (2026)، arXiv:2610.34806.
پنهان کردن بخشی از سایه در یک حلقه
این پیشنهاد هندسی است: حلقه‌ای کدر به دور سیاره‌ای کوچک‌تر نور بیشتری از ستاره را می‌پوشاند، و از دور این جفت یک سیارهٔ بیش‌ازاندازه بزرگ به نظر می‌رسد. یک غول حلقه‌دار در سال 2018 برای این ستاره پیشنهاد شده بود، اما تنها به‌صورت طرحی کلی، بی‌آنکه پارامترهای حلقه برازش شوند.
این دو اخترشناس داده‌های TESS را که هر 2 دقیقه یک بار نمونه‌برداری شده‌اند دوباره تحلیل کردند. یک کرهٔ برهنه با داده‌ها جور درمی‌آید، اما به حدود 1.74 برابر شعاع مشتری نیاز دارد و نزدیک کف افت ناهمخوانی کم‌رنگ و ساختارمندی به جا می‌گذارد. سپس آن‌ها کد گذر خود، JoJo، را برای سیاره‌ای با حلقه‌ای تخت که از هر زاویه‌ای دیده شود گسترش دادند. سیاره را در اندازهٔ مورد انتظار برای جرمش، 1.1 برابر شعاع مشتری، ثابت نگه داشتند و حلقه را کاملاً کدر گرفتند. لبهٔ بیرونی حلقه باید درون حد روش (Roche limit) می‌ماند، فاصله‌ای که درون آن نیروهای کشندی سیاره نمی‌گذارند مواد پراکنده به هم بپیوندند و قمری بسازند؛ دورتر از آن، حلقه دوام نمی‌آورد. حلقه‌ای که از حدود 5 برابر شعاع سیاره فراتر برود بسیار نامحتمل دانسته می‌شود.
حلقه‌ای ایستاده و سیاره‌ای به پهلو
بهترین راه‌حل‌های حلقه‌دار بیشتر اندازهٔ ظاهری سیاره را به حلقه‌ای پهن و تخت‌شده واگذار می‌کنند:
- لبهٔ بیرونی در 3.1 تا 4.4 برابر شعاع سیاره، تقریباً در حد روش؛
- تقریباً از لبه دیده می‌شود، با شیب 78–84° نسبت به حالت رودررو؛
- تقریباً عمود بر مسیر سیاره در گذر از جلوی ستاره ایستاده است.
از آنجا که ما مدار را تقریباً از لبه می‌بینیم (سیاره از جلوی ستاره‌اش می‌گذرد)، چنین حلقه‌ای حدود 80° نسبت به مدار شیب دارد. اگر مانند حلقه‌های زحل به دور استوای سیاره بچرخد، این ابرمشتری به پهلو می‌چرخد، مانند اورانوس. اگر واقعی باشد، حلقهٔ آواری‌ای چنین نزدیک احتمالاً از دنباله‌دارها یا قمرهای کوچک خردشده تغذیه می‌شود — شاید همان جمعیتی که کم‌نور شدن‌های قدیمی ستاره را به گردنش می‌اندازند.
بهترین سیارهٔ حلقه‌دار در حال ورود به قرص ستاره، گذر از آن و خروج از آن (بالا)، افت TESS با مدل حلقه به رنگ سرخ و مدل کرهٔ برهنه به رنگ آبی (وسط)، و آنچه کره بی‌توضیح می‌گذارد (پایین). — شکل 2، Zhu و Liu (2026)، arXiv:2610.34806.
تقریباً مساوی، با داوری فیزیک
از نظر آماری، رقابت نزدیک است. حلقه یک امتیاز استاندارد ناهمخوانی (χ²) را حدود 14 بهتر می‌کند، اما دو پارامتر تنظیم‌پذیر بیشتر به کار می‌گیرد. وقتی معیاری که پارامترهای اضافی را جریمه می‌کند (BIC) اعمال شود، برتری آن به 0.4 تا 1.3 امتیاز کاهش می‌یابد: تقریباً مساوی.
جهت‌گیری حلقه بیشتر بر پایهٔ روشن‌تر شدن جزئی حدود 0.25 روز پس از میانهٔ گذر استوار است، که حلقه‌ای با شیب تند با زودتر ترک کردن ستاره پدید می‌آورد. اما گذر سیاره از روی یک لکهٔ تیره بر ستاره می‌تواند همین برآمدگی را ایجاد کند: وقتی لکه‌ای تیره را می‌پوشاند، نور کمتری را پنهان می‌کند. نویسندگان می‌پذیرند که اگر این برآمدگی کنار گذاشته شود، ترجیح وارونه می‌شود.
آنچه پابرجا می‌ماند استدلالی ساده است. برای پوشاندن نوری به اندازهٔ آنچه مشاهده شده، حلقه باید دست‌کم تا 1.6 برابر شعاع سیاره برسد — کمینه‌ای که فرض می‌کند حلقه دقیقاً رودررو دیده شود و به سیاره چسبیده باشد. اگر مانند حلقهٔ زحل کج باشد، دست‌کم به حدود 2.4 نیاز دارد — که از همین حالا نزدیک حد روش است، حدی که بسته به چگالی دانه‌های حلقه در مقایسه با سیاره، میان حدود 2.5 و 5 برابر شعاع سیاره قرار دارد. در هر حال، اگر حلقه‌ای شعاع را توضیح دهد، باید حلقه‌ای پهن باشد.
این دو تصویر بیشترین تفاوت را هنگام ورود و خروج سیاره از قرص ستاره دارند، به اندازهٔ چند جزء در 10,000 از نور آن، که در دسترس تلسکوپ‌های فضایی موجود است. فعلاً همه‌چیز بر یک گذر تنها استوار است، در داده‌هایی که خود نویسندگان کیفیتشان را نسبتاً ضعیف توصیف می‌کنند.