Przez dziesięciolecia astronomowie żyli w wygodnym przekonaniu, że pierścienie to ekskluzywny dodatek gigantycznych planet - Saturnów i Jowiszów kosmosu, jeśli chcecie. Potem, w 2013 roku, małe, ciemne ciało krążące między Saturnem a Uranem przesunęło się przed gwiazdą i mrugnęło dwa razy po obu stronach głównego wydarzenia, ujawniając dwa wąskie pierścienie wokół obiektu o średnicy zaledwie 250 kilometrów. "To była niespodzianka" - mówi Pablo Santos-Sanz, astronom z Instituto de Astrofísica de Andalucía w Granadzie w Hiszpanii. Od tego czasu pytanie brzmi, z czego takie pierścienie są zrobione i jak długo mogą przetrwać. Spoiler: nadal nie wiemy, ale jesteśmy teraz trochę bardziej zdezorientowani.

W niedawnym badaniu Santos-Sanz i jego współpracownicy użyli Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, aby ponownie obserwować to samo ciało, znane obecnie jako Chariklo, przechodzące przed gwiazdą tła. Odkryli, że jeden z jego pierścieni stał się gęstszy, a drugi prawie zniknął. Nie wiemy dokładnie dlaczego. To astronomiczny odpowiednik sprawdzania konta bankowego i odkrycia, że jedno saldo jest tajemniczo wyższe, a drugie tajemniczo niższe - z tym że bankiem jest zewnętrzny Układ Słoneczny, a nikt nie odbiera telefonu.

Technika stojąca za obserwacją jest prosta. "Przewidujemy, kiedy obiekt Układu Słonecznego przechodzi przed gwiazdą" - powiedział Santos-Sanz. Światło gwiazdy przygasa na chwilę, a kształt tego spadku ujawnia rozmiar, kształt i otoczenie obiektu, który go spowodował. "Jest to szczególnie trudne dla małych ciał, a jeszcze trudniejsze dla odległych małych ciał" - powiedział. Innymi słowy, to jak próba sfotografowania konkretnego ziarnka piasku przechodzącego przed odległą latarnią uliczną - podczas gdy latarnia również się porusza.

Trudność polega na tym, że sylwetka celu na niebie jest maleńka, a wiedza, kiedy przetnie konkretną gwiazdę, wymaga bardzo precyzyjnych danych pozycyjnych dla obu. Mimo to w 2013 roku użyliśmy naziemnych teleskopów, aby dostrzec dwa pierścienie Chariklo, C1R i C2R. Znajdowały się one 390 i 405 kilometrów od jego środka, miały tylko kilka kilometrów szerokości i były oddalone od siebie o około 7 kilometrów.

Robienie tego za pomocą teleskopu kosmicznego jest jednak znacznie trudniejsze do wyrównania. JWST znajduje się w punkcie Lagrange'a L2, a kontrolerzy muszą co kilka tygodni popychać teleskop, aby utrzymać jego orbitę w stabilności. "To rodzaj trudnego zadania" - powiedział Santos-Sanz. Jego zespół zidentyfikował możliwą okultację Chariklo w sierpniu 2022 roku i co tydzień powtarzał przewidywania. Między pierwszym przewidywaniem a jednym z ostatnich przewidywana linia widzenia przesunęła się o około 110 kilometrów, co wystarczyło, aby całkowicie przesunąć ją poza ciało. Niestety, JWST wymaga, aby takie obserwacje były planowane co najmniej 14 dni wcześniej. Więc zasadniczo umawiasz się na randkę w ciemno z cieniem.

"Zrobiliśmy to może trochę na ślepo, bo nie wiedzieliśmy dokładnie, gdzie była linia widzenia" - powiedział Santos-Sanz. "Mam zamiar przesunąć jeden z największych, najlepszych teleskopów w kosmosie, a nie wiemy, czy w końcu to złapiemy, czy nie". Ale wszystko się udało. Astronomiczny odpowiednik wyrzucenia strzałki przez okno i trafienia w dziesiątkę na ruchomym pociągu.

Okultacja nastąpiła 18 października 2022 roku. Zrekonstruowana geometria pokazuje, że linia widzenia JWST do gwiazdy tła prześlizgnęła się 7,4 kilometra nad powierzchnią Chariklo, mijając ciało, ale łapiąc jego pierścienie.

JWST zarejestrował to wydarzenie jednocześnie w dwóch pasmach bliskiej podczerwieni, przy 1,5 i 3,2 mikrometra, co uczyniło to pierwszym przypadkiem, gdy ktokolwiek złapał pierścienie małego ciała w paśmie powyżej trzech mikrometrów - zakresie, który atmosfera Ziemi czyni niedostępnym dla teleskopów naziemnych. Więc to jeden dla kolumny teleskopu kosmicznego.

Wewnętrzny pierścień pojawił się niewątpliwie, z nagłymi, wyraźnymi krawędziami, ale był znacznie ciemniejszy niż wcześniej. Uśredniając około 10 poprzednich okultacji naziemnych, normalna nieprzezroczystość C1R (frakcja światła gwiazdy, którą blokuje) wynosiła 0,303. JWST zmierzył ją na 0,431. "Na początku nie wierzyliśmy, więc dużo walczyliśmy z danymi" - powiedział Santos-Sa