बोयाजियन ताऱ्याच्या अवाढव्य ग्रहाभोवती कदाचित एक कडे असावे

3–4 सप्टेंबर 2019 रोजी TESS उपग्रहाने KIC 8462852 नावाच्या ताऱ्याचा सुमारे 1.1% प्रकाश साधारण 21 तास कमी झालेला आणि नंतर पूर्ववत झालेला पाहिला. हा खोलगटपणा गुळगुळीत आणि सममित होता: एखादी घन, साधारण गोल वस्तू आपल्या ताऱ्यासमोरून जाताना नेमके असेच घडते. या ताऱ्यासाठी हा एक लक्षवेधी बदल होता.

अस्वस्थ ताऱ्यावरचा एक स्वच्छ खोलगटपणा

बोयाजियन तारा किंवा टॅबीचा तारा या नावाने अधिक परिचित असलेला KIC 8462852 एरवी सामान्य आहे. तरीही केप्लर मोहिमेने त्याचे निरीक्षण केलेल्या चार वर्षांत त्याचा प्रकाश अचानक आणि अनियमितपणे, 15% आणि 22% इतका घटला — कोणताही ग्रह घडवू शकेल त्यापेक्षा कितीतरी अधिक. हे खोलगटपणे अधिक निळ्या प्रकाशात अधिक तीव्र असतात, जे घन वस्तूपेक्षा धुळीच्या कणांचे लक्षण आहे. सुचवलेल्या कारणांमध्ये विघटित होणाऱ्या धूमकेतूंपासून गिळलेल्या ग्रहापर्यंत, आणि अगदी अनैसर्गिक “महासंरचनां”पर्यंत (megastructures) सर्व काही आहे; यापैकी एकालाही सर्वसाधारण मान्यता मिळालेली नाही. आघाडीच्या मॉडेल्सना एका न दिसलेल्या, वजनदार सोबत्याची गरज असते, ज्याचे गुरुत्व धूळ निर्माण करणाऱ्या वस्तूंना ताऱ्याला चाटून जाणाऱ्या कक्षांवर पाठवते.

Madurga-Favieres आणि सहकाऱ्यांच्या अलीकडील एका अभ्यासाने हे स्वच्छ संक्रमण (transit) संग्रहित त्रिज्यीय-वेगाच्या (radial velocity) माहितीशी जोडले: म्हणजे एखादा सोबती आपल्या ताऱ्याला लावणारी सूक्ष्म पुढे-मागे हालचाल. त्यांना 9.4 गुरू-वस्तुमानाचा (सुमारे 5 ते 14 च्या दरम्यान कुठेतरी) एक सोबती सापडला, ज्याची त्रिज्या 1.7 ± 0.1 गुरू-त्रिज्या आहे आणि कक्षा किमान सुमारे 1,030 दिवसांची आहे. याची पुष्टी झाली, तर ताऱ्याच्या धूमकेतूंना चालना देणारी, दीर्घकाळ शोधलेली हीच वस्तू असू शकते.

वजनाच्या मानाने खूपच रुंद

बीजिंगमधील त्सिंगह्वा विद्यापीठातील खगोलशास्त्रज्ञ Wei Zhu आणि Quanyi Liu त्या आकड्यांमधील एका अडचणीकडे लक्ष वेधतात. गुरूपेक्षा जड वायुमय महाकाय ग्रह मुख्यतः दाटीवाटीने भरलेल्या, दाबले जाण्याला विरोध करणाऱ्या इलेक्ट्रॉन्समुळे टिकून राहतो; तो थंड असताना, वस्तुमान वाढवल्याने त्याची त्रिज्या जवळजवळ बदलत नाही. मॉडेल्स आणि थंड महाकाय ग्रहांचा मोजलेला वस्तुमान–त्रिज्या संबंध यांचे एकमत आहे: सुमारे 2 ते 12 गुरू-वस्तुमानांसाठी 1.0 ते 1.1 गुरू-त्रिज्या.

ग्रह फुगवण्याचे नेहमीचे मार्ग इथे लागू पडत नाहीत. तीव्र ताराप्रकाश जवळच्या कक्षांवरील “उष्ण गुरूं”ना (hot Jupiters) फुगवतो, पण या सोबत्याचे अंदाजित तापमान फक्त सुमारे 270 केल्व्हिन, म्हणजे सुमारे −3 °C आहे. सुमारे 1.2 अब्ज वर्षांचा असलेला हा तारा, ग्रहाच्या निर्मितीतून उरलेल्या उष्णतेने मदत व्हावी यासाठीही खूप जुना आहे. त्यामुळे 1.7 ची त्रिज्या 60–70% अधिक मोठी आहे.

वस्तुमान आणि त्रिज्येनुसार ज्ञात संक्रमण करणारे ग्रह: बोयाजियन ताऱ्याचा सोबती (लाल चौकोन) थंड महाकाय ग्रहासाठी अपेक्षित आकाराच्या (काळा वक्र आणि नारिंगी पट्टा) खूप वर बसतो. — Figure 1, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

सावलीचा काही भाग कड्यात लपवणे

हा प्रस्ताव भौमितिक आहे: एका लहान ग्रहाभोवतीचे अपारदर्शक कडे जादा ताराप्रकाश अडवते, आणि दुरून ही जोडी एकाच अवाढव्य ग्रहासारखी भासते. या ताऱ्यासाठी 2018 मध्ये एक कडीयुक्त महाकाय ग्रह सुचवला गेला होता, पण तो केवळ एक ढोबळ आराखडा होता, ज्यात कड्याचे कोणतेही मापदंड जुळवलेले नव्हते.

दोन्ही खगोलशास्त्रज्ञांनी दर 2 मिनिटांनी नोंदवलेल्या TESS माहितीचे पुनर्विश्लेषण केले. एक साधा गोल जुळतो, पण त्यासाठी सुमारे 1.74 गुरू-त्रिज्या लागतात आणि खोलगटपणाच्या तळाजवळ एक अंधुक, संरचित विसंगती उरते. मग त्यांनी आपला संक्रमण-कोड JoJo, कोणत्याही कोनातून दिसणाऱ्या सपाट कड्यासह असलेल्या ग्रहासाठी विस्तारला. त्यांनी ग्रहाचा आकार त्याच्या वस्तुमानासाठी अपेक्षित असलेल्या 1.1 गुरू-त्रिज्यांवर निश्चित केला आणि कडे पूर्णपणे अपारदर्शक ठेवले. त्याची बाह्य कड रोश मर्यादेच्या (Roche limit) आत राहणे आवश्यक होते; रोश मर्यादा म्हणजे असे अंतर ज्याच्या आत ग्रहाच्या भरती-बलामुळे सुटे पदार्थ एकत्र जमून चंद्र बनू शकत नाहीत; त्यापलीकडे कडे टिकणार नाही. सुमारे 5 ग्रह-त्रिज्यांपलीकडे पोहोचणारे कडे अत्यंत असंभाव्य मानले जाते.

उभे कडे आणि कुशीवर फिरणारा ग्रह

सर्वोत्तम कडीयुक्त उत्तरे ग्रहाच्या दिसणाऱ्या आकारापैकी बहुतेक भाग एका रुंद, चपट्या कड्याकडे वळवतात:

• बाह्य कड 3.1 ते 4.4 ग्रह-त्रिज्यांवर, जवळजवळ रोश मर्यादेवर;
• जवळजवळ कडेकडून दिसणारे, समोरून दिसण्याच्या स्थितीपासून 78–84° कललेले;
• ताऱ्यासमोरून जाणाऱ्या ग्रहाच्या मार्गाशी जवळजवळ काटकोनात उभे.

आपण ही कक्षा जवळजवळ कडेकडून पाहतो (ग्रह त्याच्या ताऱ्यासमोरून जातो), त्यामुळे असे कडे कक्षेशी सुमारे 80° कललेले असते. शनीच्या कड्याप्रमाणे ते ग्रहाच्या विषुववृत्ताभोवती असेल, तर हा महा-गुरू (super-Jupiter) युरेनसप्रमाणे कुशीवर फिरतो. खरोखरच असे असेल, तर इतक्या जवळचे अवशेषांचे कडे बहुधा फुटलेल्या धूमकेतूंमुळे किंवा लहान चंद्रांमुळे पोसले जात असावे — कदाचित ताऱ्याच्या जुन्या मंदावण्यांसाठी जबाबदार धरलेल्या त्याच समूहामुळे.

सर्वोत्तम कडीयुक्त ग्रह ताऱ्यासमोर येताना, ओलांडताना आणि बाहेर पडताना (वर), TESS खोलगटपणा, लाल रंगात कड्याचे मॉडेल आणि निळ्या रंगात साध्या गोलाचे मॉडेल (मध्ये), आणि गोल ज्याचे स्पष्टीकरण देत नाही ते (खाली). — Figure 2, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

जवळजवळ बरोबरी, निर्णय भौतिकशास्त्राचा

सांख्यिकीयदृष्ट्या चुरस अटीतटीची आहे. कडे एक प्रमाणित विसंगती-गुण (χ²) सुमारे 14 ने सुधारते, पण ते दोन अधिक समायोज्य मापदंड वापरते. अधिक मापदंडांना दंड लावणारा निकष (BIC) लागू केल्यावर, त्याची आघाडी 0.4 ते 1.3 गुणांपर्यंत आक्रसते: जवळजवळ बरोबरी.

कड्याची दिशा मुख्यतः संक्रमणाच्या मध्यानंतर सुमारे 0.25 दिवसांनी दिसणाऱ्या किंचित पुनर्प्रकाशावर अवलंबून आहे; तीव्र कललेले कडे ताऱ्यावरून लवकर बाहेर पडू लागल्याने असा पुनर्प्रकाश निर्माण होतो. पण ताऱ्यावरील एखाद्या काळ्या डागावरून ग्रह गेल्यानेही तोच उंचवटा येऊ शकतो: काळा भाग झाकताना तो कमी प्रकाश लपवतो. तो उंचवटा वगळला, तर पसंती उलटते, असे लेखक मान्य करतात.

जे टिकते तो एक साधा युक्तिवाद. निरीक्षणाइतका प्रकाश अडवण्यासाठी, कडे किमान 1.6 ग्रह-त्रिज्यांपर्यंत पोहोचले पाहिजे — ही किमान मर्यादा कडे अगदी समोरून दिसत असेल आणि ग्रहाला चिकटलेले असेल असे गृहीत धरते. शनीच्या कड्यांप्रमाणे कललेले असेल, तर त्याला किमान सुमारे 2.4 लागतात — जे आधीच रोश मर्यादेच्या जवळ आहे; ही मर्यादा, कड्याचे कण ग्रहाच्या तुलनेत किती घन आहेत त्यानुसार, सुमारे 2.5 ते 5 ग्रह-त्रिज्यांच्या दरम्यान असते. कसेही असले, तरी कडे त्रिज्येचे स्पष्टीकरण देत असेल, तर ते रुंदच असले पाहिजे.

ग्रह ताऱ्याच्या तबकडीवर येताना आणि तिच्यावरून जाताना ही दोन चित्रे सर्वाधिक वेगळी ठरतात, ताऱ्याच्या प्रकाशाच्या 10,000 भागांतील काही भागांनी — सध्याच्या अवकाश दुर्बिणींच्या आवाक्यात. सध्या मात्र सर्व काही एकाच संक्रमणावर अवलंबून आहे, आणि तेही अशा माहितीत, जिचे वर्णन लेखक स्वतः तुलनेने निकृष्ट दर्जाची असे करतात.