Įsivaizduokite mažytį pasaulį, maždaug mažos šalies dydžio, turintį ne vieną, o du žiedus, kurie dar ir kinta prieštaraudami vienas kitam. Būtent tai James Webb kosminis teleskopas (JWST) ką tik parodė apie Chariklo, 250 kilometrų dydžio centaurą, klajojantį tarp Saturno ir Urano maždaug 17 astronominių vienetų nuo Saulės.
Iki 2013 metų žiedai atrodė kaip dujų milžinų išskirtinė prabanga, kol astronomai aptiko du tankius, siaurus žiedus, apgaubiančius Chariklo. Dabar stebėjimai, atlikti 2022 m. spalio 18 d. pasinaudojus atsargiai numatyta žvaigždės okultacija, stebėta JWST, atskleidžia, kad tie žiedai nėra sustingę reliktai. Jie keičiasi ir daro tai priešingomis kryptimis: vidinis žiedas pastebimai tapo tankesnis, o išorinis žiedas susilpnėjo.
Kaip astronomai „skaito" tokius silpnus signalus? Jie stebi, kaip užgesta žvaigždė. Kai Chariklo ir jo žiedai pravažiuoja prieš tolimą žvaigždę, kiekvienas žiedas trumpam užtemdo žvaigždės šviesą. Šie smulkūs kritimai užkoduoja žiedų plotį, struktūrą ir optinį storį. Palyginę 2022 m. JWST okultaciją su eiliniu okultacijų rinkiniu per pastarąjį dešimtmetį, Andalūzijos astrofizikos instituto (IAA-CSIC) vadovaujama komanda nustatė aiškius, išmatuojamus pokyčius per vos kelis metus.
Šis atradimas yra ir techninis triumfas, ir mokslinė staigmena. Tai buvo pirmoji žvaigždės okultacija, specialiai numatyta JWST ir sėkmingai stebėta. Tam reikėjo itin tikslių duomenų: Chariklo orbitos žinių, žvaigždės tikslios padėties, suteiktos Europos kosmoso agentūros (ESA) Gaia misijos, ir JWST trajektorijos aplink Saulės ir Žemės L2 tašką, maždaug 1,5 milijono kilometrų nuo Žemės, suderinimo. Maži trajektorijos koregavimai, siekiant išlaikyti teleskopą netoli L2, buvo planavimo dalis ir užtikrino išskirtinį erdvinį ryškumą.
Schematinis žvaigždės okultacijos Chariklo žiedų vaizdas, stebėtas James Webb kosminio teleskopo (JWST) 2022 m. spalio 18 d. Palyginimas su ankstesnėmis okultacijomis atskleidžia priešingus pokyčius abiejuose žieduose: C1R rodo stipresnį signalą, o C2R atrodo gerokai silpnesnis.
Stebėjimo metu Chariklo judėjo JWST atžvilgiu lėtu, apgalvotu greičiu — 2,5 kilometro per sekundę. Tai lėtai dangaus mastu. Toks lėtas greitis ištempi okultacijos signalą laike, leidžiant teleskopui išskirti smulkius žiedų bruožus, kurie kitu atveju susilietų. Net JWST tiesiogiai negali užfiksuoti Chariklo žiedų tokiu atstumu; okultacijos yra mikroskopas.
Ką tai pasako apie žiedus mažųjų kūnų aplinkoje? Daugelį metų vyraujo nuomonė, kad jei maži objektai įgauna žiedus, jie išlieka gana stabilūs — gal lėtai kinta, bet ne dramatiškai. Prieštaringi Chariklo žiedų pokyčiai sugriauna šį tvarkingą vaizdą. Vidinio žiedo tankėjimas tuo metu, kai išorinis silpsta, rodo, kad veikia aktyvūs procesai. Galimi susidūrimai tarp žiedų dalelių, subtilūs gravitaciniai stumtelėjimai nuo nematytų mėnulyčių ar lėtėjantys saulės spindulių ir įkrautųjų dalelių poveikiai. Taip pat dalis pokyčio gali būti stebėjimo artefaktas: skirtingi instrumentai ir filtrai per metus gali pakeisti, kaip atrodo žiedo optinis storis.
Kuri interpretacija teisinga? Trumpas atsakymas: dar neaišku. Visgi komandos statistinis modeliavimas labiau remia tikrų pokyčių hipotezę nei triukšmą ar atsitiktinumą. Jei centaurų žiedai gali kisti per daugelį metų, teorijas apie tokių žiedų susidarymą ir išlikimą teks peržiūrėti. Tai turi pasekmių mūsų supratimui apie mažųjų kūnų dinamiką visoje Saulės sistemoje.
Andalūzijos astrofizikos institutas (IAA-CSIC) koordinavo visą darbą — nuo okultacijos numatymo iki modelių kūrimo, kurie iš smulkių žvaigždės šviesos kritimų sudėjo fizinius ribojimus žiedų optiniam storčiui. Bendradarbiavimas apima komandų iš Ispanijos, Brazilijos, Prancūzijos, Vengrijos ir Jungtinių Valstijų, primenantį, kad paslapčių ištraukimas iš planetų tarpų tamsos yra tarptautinis darbas.
Kas toliau? Daugiau okultacijų. Daugiau kruopščių palyginimų. Geresnių filtrų. Ir kantrybės. Žiedai yra pasakotojai; jie saugo susidūrimų, migracijų ir smulkių gravitacinių „diskusijų" įrašus. Mes tik pradedame skaityti naujausią Chariklo skyrių.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.