Onlarca yıl boyunca gökbilimciler, halkaların yalnızca dev gezegenlerin ayrıcalıklı aksesuarı olduğu rahat varsayımıyla çalıştılar - tabiri caizse kozmosun Satürn'leri ve Jüpiter'leri. Sonra 2013'te, Satürn ile Uranüs arasında yörüngede dönen küçük, karanlık bir cisim bir yıldızın önünden geçti ve ana olayın her iki yanında iki kez göz kırparak, yalnızca 250 kilometre çapındaki bir nesnenin etrafında iki dar halka olduğunu ortaya çıkardı. "Bu bir sürprizdi," diyor İspanya'nın Granada kentindeki Andalucía Astrofizik Enstitüsü'nden gökbilimci Pablo Santos-Sanz. O zamandan beri soru, bu tür halkaların neyden yapıldığı ve ne kadar dayanabileceğiydi. Spoiler: hâlâ bilmiyoruz, ama şimdi biraz daha kafamız karışık.

Yakın tarihli bir çalışmada Santos-Sanz ve meslektaşları, artık Chariklo olarak bilinen aynı cismin arka plandaki bir yıldızın önünden tekrar geçişini izlemek için James Webb Uzay Teleskobu'nu kullandılar. Halkalarından birinin yoğunlaştığını, diğerinin neredeyse yok olduğunu buldular. Bunun nedenini tam olarak bilmiyoruz. Bu, banka hesabınızı kontrol edip bir bakiyenin gizemli bir şekilde arttığını, diğerinin gizemli bir şekilde azaldığını görmenin astronomik eşdeğeri - tek farkla ki banka dış Güneş Sistemi ve kimse telefonu açmıyor.

Gözlemin arkasındaki teknik basit. "Bir Güneş Sistemi cisminin bir yıldızın önünden ne zaman geçeceğini tahmin ediyoruz," dedi Santos-Sanz. Yıldız ışığı bir an için sönükleşir ve bu düşüşün şekli, buna neden olan cismin boyutunu, şeklini ve çevresini ortaya koyar. "Bu, küçük cisimler için özellikle zorlu ve uzak küçük cisimler için daha da zorlu," dedi. Yani, uzaktaki bir sokak lambasının önünden geçen belirli bir kum tanesini fotoğraflamaya çalışmak gibi - üstelik sokak lambası da hareket ederken.

Zorluk, hedefin gökyüzündeki siluetinin çok küçük olması ve belirli bir yıldızın önünden ne zaman geçeceğini bilmenin her ikisi için de çok hassas konum verisi gerektirmesidir. Yine de 2013'te, yer teleskoplarını kullanarak Chariklo'nun iki halkasını, C1R ve C2R'yi ayırt ettik. Bunlar merkezinden 390 ve 405 kilometre uzaklıkta bulunuyordu ve yalnızca birkaç kilometre genişliğinde ve yaklaşık 7 kilometre arayla yer alıyorlardı.

Ancak bunu uzay tabanlı bir teleskopla yapmak, hizalamayı önemli ölçüde zorlaştırır. JWST, L2 Lagrange noktasında bulunur ve kontrolörlerin yörüngesini sabit tutmak için teleskobu birkaç haftada bir hafifçe itmeleri gerekir. "Bu bir tür zorlu görev," dedi Santos-Sanz. Ekibi, Ağustos 2022'de olası bir Chariklo örtülmesi belirledi ve tahmini her hafta yeniden yaptı. İlk tahmin ile son tahminlerden biri arasında, öngörülen görüş hattı yaklaşık 110 kilometre kaydı, bu da onu tamamen cisimden uzaklaştırmaya yetti. Ne yazık ki JWST, bu tür gözlemlerin en az 14 gün önceden planlanmasını gerektirir. Yani temelde bir gölgeyle kör randevuya çıkıyorsunuz.

"Bunu belki biraz körlemesine yaptık, çünkü görüş hattının tam olarak nerede olduğunu bilmiyorduk," dedi Santos-Sanz. "Uzaydaki en büyük, en iyi teleskoplardan birini hareket ettireceğim ve sonunda bunu yakalayıp yakalayamayacağımızı bilmiyoruz." Ama her şey yolunda gitti. Pencereden dart atıp hareket eden bir trende tam isabet vurmanın astronomik eşdeğeri.

Örtülme 18 Ekim 2022'de gerçekleşti. Yeniden oluşturulan geometri, JWST'nin arka plandaki yıldıza bakış hattının Chariklo'nun yüzeyinin 7,4 kilometre üzerinden sıyırdığını, cismi kaçırdığını ancak halkalarını yakaladığını gösteriyor.

JWST olayı aynı anda iki yakın-kızılötesi bantta, 1,5 ve 3,2 mikrometrede kaydetti, bu da onu bir küçük cismin halkalarının üç mikrometrenin ötesindeki bir bantta ilk kez yakalanması yaptı - Dünya atmosferinin yer teleskopları için ulaşılmaz kıldığı bir aralık. Yani bu uzay teleskobu hanesine bir puan.

İç halka, ani, belirgin kenarlarla açıkça göründü, ancak öncesine göre çok daha karanlıktı. Yaklaşık 10 önceki yer tabanlı örtülme üzerinden ortalaması alındığında, C1R'nin normal opaklığı (engellediği yıldız ışığının oranı) 0,303'tü. JWST bunu 0,431 olarak ölçtü. "Başlangıçta inanmadık, bu yüzden verilerle çok uğraştık," dedi Santos-Sanz.