Космічний телескоп Webb виявив дивну систему кілець Чарікло

У 2013 році Феліпе Брага-Рібас і його співробітники за допомогою наземних телескопів виявили, що Чарікло містить систему двох тонких кілець. Такі кільця очікувалися лише навколо великих планет, таких як Юпітер і Нептун. Астрономи спостерігали за зіркою, коли Чарікло проходив перед нею, блокуючи світло зірок, як вони передбачали. Астрономи називають це явище окультацією. На їхнє здивування, зірка двічі блимнула й увімкнулася, перш ніж зникнути за Чарікло, і знову блимнула двічі, коли зірка знову з’явилася. Мерехтіння було спричинене двома тонкими кільцями – першими кільцями, які коли-небудь були виявлені навколо маленького об’єкта Сонячної системи.

Пабло Сантос-Санс з Instituto de Astrofísica de Andalucía в Гранаді, Іспанія, має схвалену програму «Marget of Opportunity» (програма 1271), щоб спробувати спостерігати окультацію в рамках Гарантованих часових спостережень Вебба (GTO) під керівництвом Хайді Хаммел. від Асоціації університетів з дослідження астрономії. Завдяки надзвичайній удачі, ми виявили, що Чарікло був на шляху саме до такої події окультації в жовтні 2022 року. Це була перша спроба окультації зірок, здійснена Веббом. Багато роботи було витрачено на визначення та вдосконалення прогнозів цієї незвичайної події.

Це відео показує спостереження, зроблені космічним телескопом Джеймса Вебба NASA за зіркою (зафіксованою в центрі відео), коли Чарікло проходить перед нею. Відео складається з 63 окремих спостережень камери Вебба в ближньому інфрачервоному діапазоні з довжиною хвилі 1,5 мікрона (F150W), отриманих протягом ~1 години 18 жовтня. Ретельний аналіз яскравості зірки показує, що кільця системи Чарікло були чітко виявлені. 18 жовтня ми використали камеру ближнього інфрачервоного діапазону Вебба (NIRCam), щоб уважно спостерігати за зіркою Gaia DR3 6873519665992128512 і спостерігати за сигнальними падіннями яскравості, які вказують на те, що відбулося затемнення. Тіні, створювані кільцями Чарікло, були чітко виявлені, демонструючи новий спосіб використання Вебба для дослідження об’єктів Сонячної системи. Зоряна тінь від самого Чарікло прослідкувалася поза полем зору Вебба. Цей аппульс (технічна назва близького проходу без прикриття) був точно таким, як було передбачено після останнього маневру траєкторії курсу Вебба.

Крива затемнення світла з камери ближнього інфрачервоного діапазону Вебба (NIRCam) на довжині хвилі 1,5 мікрона (F150W) показує падіння яскравості зірки (Gaia DR3 6873519665992128512), коли кільця Чарікло проходили перед нею 18 жовтня. Як видно на ілюстрації події окультації зірка не пройшла позаду Чарікло з точки зору Вебба, але вона пройшла позаду своїх кілець. Кожне занурення насправді відповідає тіням двох кілець навколо Чарікло, які мають ~4 милі (6-7 кілометрів) і ~2 милі (2-4 кілометри) завширшки та розділені проміжком у 5,5 миль (9 кілометрів). Два окремих кільця не повністю розрізняються в кожному провалі цієї кривої блиску. Автор зображення: NASA, ESA, CSA, Лія Хустак (STScI). Наука: Пабло Сантос-Санс (IAA/CSIC), Ніколас Моралес (IAA/CSIC), Бруно Моргадо (UFRJ, ON/MCTI, LIneA)

Ймовірно, кільця складаються з дрібних частинок водяного льоду, змішаного з темним матеріалом, уламками крижаного тіла, яке зіткнулося з Чарікло в минулому. Чарікло занадто малий і надто далеко, щоб навіть Вебб міг безпосередньо зобразити кільця, відокремлені від основного тіла, тому окультації є єдиним інструментом для характеристики самих кілець.