Timp de decenii, astronomii au operat sub confortabila presupunere că inelele erau accesoriul exclusiv al planetelor gigantice - Saturnii și Jupiterii cosmosului, dacă vreți. Apoi, în 2013, un corp mic și întunecat care orbitează între Saturn și Uranus a trecut prin fața unei stele și a clipit de două ori pe fiecare parte a evenimentului principal, dezvăluind două inele înguste în jurul unui obiect de abia 250 de kilometri diametru. „A fost o surpriză”, spune Pablo Santos-Sanz, astronom la Instituto de Astrofísica de Andalucía din Granada, Spania. De atunci, întrebarea a fost din ce sunt făcute astfel de inele și cât pot dura. Spoiler: încă nu știm, dar acum suntem puțin mai confuzi.
Într-un studiu recent, Santos-Sanz și colegii săi au folosit Telescopul Spațial James Webb pentru a urmări același corp, cunoscut acum ca Chariklo, trecând din nou prin fața unei stele de fundal. Au descoperit că unul dintre inelele sale a devenit mai dens, iar celălalt aproape că a dispărut. Nu știm exact de ce. Acesta este echivalentul astronomic al verificării contului bancar și descoperirii că un sold a crescut misterios, iar celălalt a scăzut misterios - doar că banca este sistemul solar exterior și nimeni nu răspunde la telefon.
Tehnica din spatele observației este simplă. „Prevedem când un obiect din Sistemul Solar trece prin fața unei stele”, a spus Santos-Sanz. Lumina stelei scade pentru un moment, iar forma acelei scăderi dezvăluie dimensiunea, forma și împrejurimile obiectului care a cauzat-o. „Acest lucru este deosebit de dificil pentru corpurile minore și mai dificil pentru corpurile minore îndepărtate”, a spus el. Cu alte cuvinte, este ca și cum ai încerca să fotografiezi un grăunte de nisip specific care trece prin fața unui felinar îndepărtat - în timp ce felinarul se mișcă și el.
Dificultatea constă în faptul că silueta țintei pe cer este minusculă, iar să știi când va traversa o anumită stea necesită date de poziționare foarte precise pentru ambele. Totuși, în 2013, am folosit telescoape terestre pentru a discerne cele două inele ale lui Chariklo, C1R și C2R. Acestea se aflau la 390 și 405 kilometri de centrul său și aveau doar câțiva kilometri lățime și erau separate de aproximativ 7 kilometri.
Să faci asta cu un telescop spațial, totuși, face alinierea considerabil mai dificilă. JWST se află la punctul Lagrange L2, iar controlorii trebuie să împingă telescopul la fiecare câteva săptămâni pentru a-și menține orbita stabilă. „Este un tip de sarcină dificilă”, a spus Santos-Sanz. Echipa sa a identificat o posibilă ocultație a lui Chariklo în august 2022 și a refăcut predicția în fiecare săptămână. Între prima predicție și una dintre ultimele, linia de vedere proiectată s-a deplasat cu aproximativ 110 kilometri, ceea ce a fost suficient pentru a o muta complet de pe corp. Din păcate, JWST necesită ca observații ca aceasta să fie planificate cu cel puțin 14 zile înainte. Deci, practic, te angajezi la o întâlnire pe nevăzute cu o umbră.
„Am făcut asta poate puțin orbește, pentru că nu știam exact unde era linia de vedere”, a spus Santos-Sanz. „Voi mișca unul dintre cele mai mari, mai bune telescoape din spațiu, și nu știm dacă în final vom prinde asta sau nu.” Dar totul a funcționat. Echivalentul astronomic al aruncării unei săgeți pe fereastră și nimerirea țintei pe un tren în mișcare.
Ocultația a avut loc pe 18 octombrie 2022. Geometria reconstruită arată că linia de vedere a JWST către steaua de fundal a trecut la 7,4 kilometri deasupra suprafeței lui Chariklo, ratând corpul, dar prinzându-i inelele.
JWST a înregistrat evenimentul simultan în două benzi în infraroșu apropiat, la 1,5 și 3,2 micrometri, ceea ce a făcut ca aceasta să fie prima dată când cineva a prins inelele unui corp minor într-o bandă dincolo de trei micrometri - un interval pe care atmosfera Pământului îl pune în afara reach-ului pentru telescoapele terestre. Deci, asta este un punct pentru coloana telescopului spațial.
Inelul interior s-a arătat fără echivoc, cu margini abrupte și distincte, dar era mult mai întunecat decât înainte. Mediată pe aproximativ 10 ocultații anterioare terestre, opacitatea normală a C1R (fracțiunea de lumină stelară pe care o blochează) se situa la 0,303. JWST a măsurat-o la 0,431. „Nu am crezut la început, așa că ne-am luptat mult cu datele”, Santos-Sa