SAYARI KUBWA KUPITA KIASI YA NYOTA YA BOYAJIAN HUENDA INAVAA PETE

Tarehe 3–4 Septemba 2019, setilaiti TESS ilitazama nyota iitwayo KIC 8462852 ikipoteza takriban 1.1% ya mwanga wake kwa takriban saa 21, kisha ikarejea. Kupungua huko kwa mwangaza kulikuwa laini na kwa ulinganifu: hasa kile ambacho kitu kigumu, chenye umbo la takriban duara, hutoa kinapopita mbele ya nyota yake. Kwa nyota hii, hayo yalikuwa mabadiliko ya kushangaza.

Kupungua safi kwa mwangaza kwenye nyota isiyotulia

Ikijulikana zaidi kama nyota ya Boyajian au nyota ya Tabby, KIC 8462852 kwa mambo mengine ni ya kawaida. Hata hivyo, katika miaka minne ambayo misheni ya Kepler iliifuatilia, mwanga wake ulishuka ghafla na bila mpangilio, kwa kiasi cha hadi 15% na 22% — kina kikubwa mno kuliko kile ambacho sayari yoyote ingeweza kusababisha. Mafifio hayo ni makali zaidi katika mwanga unaoelekea buluu, ishara ya chembe za vumbi badala ya kitu kigumu. Visababishi vilivyopendekezwa ni kuanzia nyotamkia zinazosambaratika hadi sayari iliyomezwa, na hata “miundo mikubwa mno” (megastructures) isiyo ya asili; hakuna kati yake kilichokubalika kwa jumla. Vielelezo vinavyoongoza vinahitaji mwenzi mzito asiyeonekana ambaye mvutano wake hupeleka vitu vinavyozalisha vumbi kwenye mizunguko inayopita karibu kabisa na nyota.

Utafiti wa hivi karibuni wa Madurga-Favieres na wenzake uliunganisha mpito (transit) huo safi na data za kumbukumbu za kasi ya radial (radial velocity): mwendo mdogo mno wa kwenda na kurudi ambao mwenzi huulazimisha kwa nyota yake. Walipata mwenzi wa uzito wa Mshtarii 9.4 (mahali fulani kati ya takriban 5 na 14), nusukipenyo cha mara 1.7 ± 0.1 ya kile cha Mshtarii, na mzunguko wa angalau takriban siku 1,030. Ikithibitishwa, inaweza kuwa kitu kilichotafutwa kwa muda mrefu kinachoendesha nyotamkia za nyota hiyo.

Mpana mno kwa uzito wake

Wei Zhu na Quanyi Liu, wanaastronomia katika Chuo Kikuu cha Tsinghua mjini Beijing, wanaonyesha tatizo katika namba hizo. Jitu la gesi lililo zito kuliko Mshtarii hushikiliwa hasa na elektroni zilizobanana sana zinazopinga kubanwa; linapokuwa baridi, kuongeza uzito karibu hakubadilishi nusukipenyo chake. Vielelezo na uhusiano uliopimwa kati ya uzito na nusukipenyo wa majitu baridi vinakubaliana: mara 1.0 hadi 1.1 ya nusukipenyo cha Mshtarii kuanzia takriban uzito wa Mshtarii 2 hadi 12.

Njia za kawaida za kuivimbisha sayari zinashindwa hapa. Mwanga mkali wa nyota huvimbisha “Mishtarii joto” (hot Jupiters) iliyo kwenye mizunguko inayobana, lakini joto linalokadiriwa la mwenzi huyu ni takriban kelvini 270 tu, karibu −3 °C. Kwa umri wa takriban miaka bilioni 1.2, nyota pia ni nzee mno kwa joto lililobaki kutoka kuundwa kwa sayari kuweza kusaidia. Kwa hiyo nusukipenyo cha 1.7 ni kikubwa mno kwa 60–70%.

Sayari zinazojulikana zinazopita mbele ya nyota zao, kwa uzito na nusukipenyo: mwenzi wa nyota ya Boyajian (mraba mwekundu) yuko juu sana ya ukubwa unaotarajiwa kwa jitu baridi (mkunjo mweusi na ukanda wa rangi ya chungwa). — Mchoro 1, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

Kuficha sehemu ya kivuli ndani ya pete

Pendekezo ni la kijiometri: pete isiyopenya mwanga inayozunguka sayari ndogo zaidi huzuia mwanga wa ziada wa nyota, na kwa mbali jozi hiyo hudhaniwa kuwa sayari moja kubwa kupita kiasi. Jitu lenye pete lilikuwa limependekezwa kwa nyota hii mwaka 2018, lakini kama mchoro wa awali tu, bila vigezo vyovyote vya pete kurekebishwa kulingana na data.

Wanaastronomia hao wawili walichanganua upya data za TESS, zilizochukuliwa kila baada ya dakika 2. Tufe tupu linalingana, lakini linahitaji takriban mara 1.74 ya nusukipenyo cha Mshtarii na linaacha tofauti hafifu yenye muundo karibu na sehemu ya chini kabisa ya kupungua kwa mwangaza. Kisha walipanua programu yao ya mipito, JoJo, ili ishughulikie sayari yenye pete bapa inayoonekana kutoka pembe yoyote. Waliweka sayari kwenye ukubwa unaotarajiwa kwa uzito wake, mara 1.1 ya nusukipenyo cha Mshtarii, na kuifanya pete isipenye mwanga hata kidogo. Ukingo wake wa nje ulilazimika kubaki ndani ya kikomo cha Roche, umbali ambao ndani yake nguvu za kupwa na kujaa (tides) za sayari huzuia vitu vilivyolegea kukusanyika kuwa mwezi; nje zaidi, pete isingedumu. Pete inayofika zaidi ya takriban nusukipenyo 5 za sayari inachukuliwa kuwa na uwezekano mdogo sana.

Pete iliyosimama wima na sayari iliyolala ubavuni

Suluhisho bora zaidi zenye pete hubadilisha sehemu kubwa ya ukubwa unaoonekana wa sayari kwa pete pana, bapa:

• ukingo wa nje katika nusukipenyo 3.1 hadi 4.4 za sayari, karibu kabisa na kikomo cha Roche;
• inayoonekana karibu kwa ubavu, ikiwa imeinama 78–84° kutoka mwonekano wa uso kamili;
• iliyosimama karibu kwa pembe mraba na njia ya sayari inapopita mbele ya nyota.

Kwa kuwa tunaona mzunguko karibu kwa ubavu (sayari hupita mbele ya nyota yake), pete kama hiyo imeinama takriban 80° kulingana na mzunguko. Ikiwa inazunguka ikweta ya sayari, kama ilivyo kwa pete za Zohali, basi sayari hii ya aina ya Mshtarii-mkuu (super-Jupiter) hujizungusha ikiwa imelala ubavuni, kama Uranus. Ikiwa ni ya kweli, pete ya vifusi iliyo karibu hivi huenda ingelishwa na nyotamkia au miezi midogo iliyovunjika vipande — labda kundi lilelile linalolaumiwa kwa mafifio ya zamani ya nyota hiyo.

Sayari bora yenye pete ikiingia, ikipita na kutoka mbele ya nyota (juu), kupungua kwa mwangaza kulikonaswa na TESS pamoja na kielelezo cha pete kwa rangi nyekundu na kielelezo cha tufe tupu kwa buluu (katikati), na kile ambacho tufe linaacha bila maelezo (chini). — Mchoro 2, Zhu & Liu (2026), arXiv:2610.34806.

Karibu sare, iliyoamuliwa na fizikia

Kitakwimu, ushindani ni wa karibu. Pete inaboresha alama ya kawaida ya kutolingana (χ²) kwa takriban 14, lakini inatumia mipangilio miwili zaidi inayorekebishwa. Mara kipimo kinachoadhibu mipangilio ya ziada (BIC) kinapotumika, faida yake hupungua hadi pointi 0.4 hadi 1.3: karibu sare.

Mwelekeo wa pete unategemea kwa kiasi kikubwa kuongezeka kidogo kwa mwangaza takriban siku 0.25 baada ya katikati ya mpito, jambo ambalo pete iliyoinama sana husababisha kwa kuanza kuondoka mbele ya nyota mapema. Lakini sayari ikipita juu ya doa jeusi kwenye nyota inaweza kusababisha mwinuko uleule: inapofunika eneo jeusi, huficha mwanga mchache zaidi. Ukiuondoa mwinuko huo, waandishi wanakiri, upendeleo hugeuka.

Kinachobaki ni hoja rahisi. Ili kuzuia mwanga mwingi kama ulioonekana, pete lazima ifike angalau nusukipenyo 1.6 za sayari — kiwango cha chini kinachochukulia pete inayoonekana kwa uso kamili na inayogusa sayari. Ikiwa imeinama kama ile ya Zohali, inahitaji angalau takriban 2.4 — tayari karibu na kikomo cha Roche, kilicho kati ya takriban nusukipenyo 2.5 na 5 za sayari kutegemea jinsi chembe za pete zilivyo na msongamano ukilinganisha na sayari. Kwa vyovyote vile, kama pete inaeleza nusukipenyo, lazima iwe pana.

Picha hizo mbili zinatofautiana zaidi sayari inapoingia na kutoka kwenye diski ya nyota, kwa sehemu chache kwa 10,000 za mwanga wake, kiasi kinachoweza kufikiwa na darubini za angani zilizopo. Kwa sasa, kila kitu kinategemea mpito mmoja tu, katika data ambazo waandishi wenyewe wanazieleza kuwa za ubora duni kiasi.