何十年もの間、天文学者たちはリングといえば巨大惑星だけのアクセサリーだという心地よい前提で活動してきた——いわゆる宇宙の土星や木星のことだ。ところが2013年、土星と天王星の間を回る小さく暗い天体が恒星の前を通過し、本命の前後で二度瞬き、直径わずか250キロの天体の周りに二本の細いリングがあることを明らかにした。「それは驚きでした」と、スペイン・グラナダのアンダルシア天体物理学研究所の天文学者パブロ・サントス=サンスは言う。それ以来、そんなリングが何でできているのか、どれだけ持続するのかが問題になってきた。ネタバレ:まだわかっていない。ただ、少しだけ余計に混乱している。

最近の研究で、サントス=サンスと同僚たちはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使い、同じ天体(現在はカリクロとして知られる)が再び背景の恒星の前を通過するのを観測した。すると、リングの一方は密度が増し、もう一方はほとんど消えていた。正確な理由はわからない。これは、銀行口座を確認したら一方の残高が謎に増え、もう一方が謎に減っていたようなものだ——ただし銀行は外太陽系で、誰も電話に出ない。

観測の背後にある手法は単純だ。「太陽系天体が恒星の前を通過する時刻を予測します」とサントス=サンスは言う。星の光が一瞬暗くなり、その落ち込みの形が原因天体の大きさ、形、周囲を明らかにする。「これは小天体では特に難しく、遠方の小天体ではさらに難しい」と彼は言う。言い換えれば、遠くの街灯の前を通過する特定の砂粒を撮影しようとするようなもの——しかも街灯も動いている。

困難なのは、空上での目標のシルエットが極小で、特定の恒星をいつ横切るかを知るには両者の非常に精密な位置データが必要なことだ。それでも2013年、我々は地上望遠鏡でカリクロの二つのリング、C1RとC2Rを識別した。これらは中心から390キロと405キロに位置し、幅は数キロ、間隔は約7キロだった。

しかし宇宙望遠鏡でこれを行うと、位置合わせはかなり難しくなる。JWSTはL2ラグランジュ点にあり、運用者は軌道を安定に保つため数週間ごとに望遠鏡を微調整する必要がある。「一種の厄介な作業です」とサントス=サンスは言う。彼のチームは2022年8月にカリクロの掩蔽の可能性を特定し、毎週予測をやり直した。最初の予測と最後の一つとの間で、予測視線は約110キロずれ、天体から完全に外れるのに十分だった。残念ながら、JWSTはこの種の観測を少なくとも14日前に計画する必要がある。つまり、影とのブラインドデートを約束するようなものだ。

「私たちは少し盲目的にこれをやりました。視線が正確にどこにあるかわからなかったからです」とサントス=サンスは言う。「宇宙で最大級の最高の望遠鏡の一つを動かすのに、最終的に捕まえられるかどうかわからないのです。」しかしすべてうまくいった。窓からダーツを投げて、動く列車の的を射抜くようなものだ。

掩蔽は2022年10月18日に起こった。再構成された幾何学は、JWSTから背景星への視線がカリクロ表面の7.4キロ上をかすめ、天体本体は外したがリングを捉えたことを示している。

JWSTはこの現象を1.5マイクロメートルと3.2マイクロメートルの二つの近赤外バンドで同時に記録した。これにより、3マイクロメートルを超えるバンドで小天体のリングを捉えたのは初めてとなった——地球大気が地上望遠鏡には手の届かない範囲だ。これは宇宙望遠鏡に一票。

内側のリングははっきりと現れ、急峻で明確な端を持っていたが、以前よりずっと暗かった。過去約10回の地上掩蔽の平均で、C1Rの通常の不透明度(遮る星光の割合)は0.303だった。JWSTは0.431と測定した。「最初は信じられなかったので、データと大いに格闘しました」とサントス=サンスは言う。