Decennialang gingen astronomen uit van de geruststellende veronderstelling dat ringen het exclusieve accessoire waren van reuzenplaneten - de Saturnussen en Jupiters van de kosmos, zeg maar. Toen, in 2013, passeerde een klein, donker lichaam dat tussen Saturnus en Uranus rondcirkelt voor een ster en knipperde tweemaal aan weerszijden van het hoofdevenement, wat twee smalle ringen onthulde rond een object van amper 250 kilometer breed. "Het was een verrassing," zegt Pablo Santos-Sanz, astronoom aan het Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada, Spanje. Sindsdien is de vraag waar zulke ringen van gemaakt zijn en hoe lang ze kunnen blijven bestaan. Spoiler: we weten het nog steeds niet, maar we zijn nu iets verwarder.

In een recente studie gebruikten Santos-Sanz en zijn collega's de James Webb Space Telescope om hetzelfde lichaam, nu bekend als Chariklo, opnieuw voor een achtergrondster te zien passeren. Ze ontdekten dat een van zijn ringen dichter was geworden en de andere bijna was verdwenen. We weten niet precies waarom. Dit is het astronomische equivalent van je bankrekening checken en ontdekken dat het ene saldo mysterieus gestegen is en het andere mysterieus gedaald - behalve dan dat de bank het buitenste zonnestelsel is en niemand de telefoon opneemt.

De techniek achter de waarneming is eenvoudig. "We voorspellen wanneer een object in het zonnestelsel voor een ster langs beweegt," zei Santos-Sanz. Het sterrenlicht dimt even, en de vorm van die dip onthult de grootte, vorm en omgeving van het object dat hem veroorzaakte. "Dit is bijzonder uitdagend voor kleine lichamen, en nog uitdagender voor verre kleine lichamen," zei hij. Met andere woorden, het is alsof je een specifiek zandkorreltje probeert te fotograferen dat voor een verre straatlantaarn langs beweegt - terwijl de straatlantaarn ook nog eens beweegt.

De moeilijkheid is dat de silhouet van het doelwit aan de hemel minuscuul is, en om te weten wanneer het een bepaalde ster zal kruisen is zeer precieze positioneringsdata nodig voor beide. Toch gebruikten we in 2013 grondtelescopen om Chariklo's twee ringen, C1R en C2R, te onderscheiden. Deze bevonden zich op 390 en 405 kilometer van zijn centrum en waren slechts een paar kilometer breed en ongeveer 7 kilometer van elkaar verwijderd.

Dit doen met een ruimtetelescoop maakt het uitlijnen echter aanzienlijk moeilijker. JWST bevindt zich op het L2 Lagrangepunt, en controleurs moeten de telescoop elke paar weken een zetje geven om zijn baan stabiel te houden. "Het is een nogal lastige taak," zei Santos-Sanz. Zijn team identificeerde een mogelijke Chariklo-occultatie in augustus 2022 en herhaalde de voorspelling elke week. Tussen de eerste voorspelling en een van de laatste verschoof de geprojecteerde zichtlijn met ongeveer 110 kilometer, wat genoeg was om hem volledig van het lichaam af te bewegen. Helaas vereist JWST dat dit soort waarnemingen minstens 14 dagen van tevoren worden gepland. Dus je verbindt je basically aan een blind date met een schaduw.

"We deden dit misschien een beetje blind, omdat we niet precies wisten waar de zichtlijn was," zei Santos-Sanz. "Ik ga een van de grootste, beste telescopen in de ruimte verplaatsen, en we weten niet of we dit uiteindelijk zullen vangen of niet." Maar het kwam allemaal goed. Het astronomische equivalent van een dart uit een raam gooien en een bullseye raken op een rijdende trein.

De occultatie vond plaats op 18 oktober 2022. De gereconstrueerde geometrie toont dat JWST's zichtlijn naar de achtergrondster 7,4 kilometer boven Chariklo's oppervlak scheerde, het lichaam miste maar zijn ringen ving.

JWST registreerde het evenement gelijktijdig in twee nabij-infraroodbanden, op 1,5 en 3,2 micrometer, wat het de eerste keer maakte dat iemand de ringen van een klein lichaam heeft gevangen in een band voorbij drie micrometer - een bereik dat de atmosfeer van de aarde buiten bereik houdt voor grondtelescopen. Dus dat is eentje voor de ruimtetelescoop.

De binnenste ring verscheen onmiskenbaar, met abrupte, duidelijke randen, maar was veel donkerder dan voorheen. Gemiddeld over ongeveer 10 eerdere grond-gebaseerde occultaties zat C1R's normale opaciteit (de fractie sterrenlicht die het blokkeert) op 0,303. JWST mat het op 0,431. "We geloofden het in het begin niet, dus we hebben veel met de data geworsteld," Santos-Sa