وب با تکنیک بسیار دقیق خود در حال بررسی سیستم حلقهای چاریکلو میباشد!!
منحنی نور اختفا از ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam) Webb در طول موج 1.5 میکرون (F150W) افت درخشندگی ستاره (Gaia DR3 6873519665992128512) را همانطور نشان میدهد که حلقه چاریکلو از جلوی 18 حلقه در O مشاهده میشود. در تصویر واقعه اختفا، ستاره از دید وب از پشت چاریکلو رد نشد، اما از پشت حلقه هایش گذشت. هر شیب در واقع مربوط به سایههای دو حلقه در اطراف چاریکلو است که 4 مایل (6-7 کیلومتر) و 2 مایل (2-4 کیلومتر) عرض دارند و با شکافی 5.5 مایلی (9 کیلومتری) از هم جدا شدهاند. دو حلقه مجزا در هر شیب در این منحنی نور به طور کامل دیده نمیشوند. منحنی نور را از گالری منابع دانلود کنید. اعتبار: NASA، ESA، CSA، L. Hustak (STScI). علم: پابلو سانتوس-سانز (IAA/CSIC)، نیکلاس مورالس (IAA/CSIC)، برونو مورگادو (UFRJ، ON/MCTI، LINEA).
در سال 2013، فیلیپه براگا-ریباس و همکارانش، با استفاده از تلسکوپهای زمینی، دریافتند که چاریکلو میزبان سیستمی از دو حلقه نازک است. وجود چنین حلقههایی فقط در اطراف سیارات بزرگی مانند مشتری و نپتون انتظار میرفت.
ستارهشناسان در حال تماشای ستارهای بودند که چاریکلو از مقابل آن رد میشد و همانطور که پیشبینی کرده بودند، نور ستاره را مسدود میکرد. ستارهشناسان این پدیده را اختفا مینامند. در کمال تعجب، ستاره قبل از ناپدید شدن پشت چاریکلو دو بار چشمک زد و دوباره درخشان شد و پس از ظهور مجدد ستاره دوباره دو بار دیگر چشمک زد. پلک زدن توسط دو حلقه نازک ایجاد شد – اولین حلقههایی که تا کنون در اطراف یک جسم کوچک منظومه شمسی شناسایی شده است.
پابلو سانتوس-سانز، از Instituto de Astrofísica de Andalucía در گرانادا، اسپانیا، یک برنامه تأیید شده “هدف فرصت” (برنامه 1271) برای تلاش برای مشاهده اختفا به عنوان بخشی از مشاهدات زمان تضمین شده وب (GTO) به رهبری هیدی دارد.
با خوششانسی قابل توجهی، آنها دریافتند که چاریکلو در اکتبر 2022 در مسیر درستی برای اختفای ستارهای قرار دارد. این اولین تلاش برای اختفای ستارهای با وب بود. کار سخت زیادی برای شناسایی و اصلاح پیشبینیهای این رویداد غیرعادی انجام شد.
در 18 اکتبر، آنها از ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک وب (NIRCam) برای نظارت دقیق بر ستاره Gaia DR3 6873519665992128512 استفاده کردند و افتهای روشنایی را تماشا کردند که نشان دهنده اختفا است.
این ویدئو مشاهداتی را نشان میدهد که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا از یک ستاره (تثبیت شده در مرکز ویدئو) هنگام عبور چاریکلو از مقابل آن گرفته شده است. این ویدئو از مشاهدات منفرد با دید ابزار دوربین مادون قرمز نزدیک وب در طول موج 1.5 میکرون (F150W) تشکیل شده است که در 18 اکتبر در مدت 1 ساعت به دست آمد. تجزیه و تحلیل دقیق روشنایی ستاره نشان میدهد که حلقههای منظومه چاریکلو به وضوح شناسایی شدهاند. اعتبار: NASA، ESA، CSA، و Nicolás Morales (IAA/CSIC).
سایههای تولید شده توسط حلقههای چاریکلو به وضوح شناسایی شدند و روش جدیدی را برای استفاده از وب برای کاوش اجرام منظومه شمسی نشان دادند. سایه ستاره ناشی از خود چاریکلو از دید وب خارج شد. این appulse (نام فنی برای گذر نزدیک بدون اختفا) دقیقاً همان چیزی بود که پس از آخرین مانور مسیر وب پیشبینی شده بود.
منحنی نور اختفای وب، نموداری از روشنایی یک شی در طول زمان، نشان داد که مشاهدات موفقیتآمیز بودهاند. حلقهها دقیقاً همانطور ثبت شدند که پیشبینی شده بود. منحنیهای نور اختفا علم جدید جالبی را برای حلقههای چاریکلو به دست خواهند آورد.
سانتوز ـ سانز توضیح میدهد: ” با دقت در دادهها بیشتر بررسی خواهیم کرد که آیا این دو حلقه را به طور مجزا تشخص میکنیم یا خیر. از شکل منحنیهای نوری اختقای حلقهها، ما همچنین ضخامت حلقهها، اندازهها و رنگهای حلقهها، ذرات حلقهای، و موارد دیگر را بررسی خواهیم کرد. امیدواریم در مورد اینکه چرا این جسم کوچک حتی حلقههایی دارد، بینش پیدا کنیم و شاید حلقههای کمنورتر جدیدی را شناسایی کنیم.”
وب در 31 اکتبر، اندکی پس از اختفا، طیفی را با طیف نگار مادون قرمز نزدیک (NIRSpec) از سیستم چاریکلو ضبط کرد. این طیف شواهد واضحی را برای یخ آب کریستالی نشان میدهد که تنها توسط مشاهدات زمینی گذشته به آن اشاره شده است. اعتبار: NASA، ESA، CSA، L. Hustak (STScI). علم: نومی پینیلا-آلونسو (FSI/UCF)، ایان وانگ (STScI)، خاویر لیکاندرو (IAC).
حلقهها احتمالاً از ذرات کوچک یخ آب مخلوط با مواد تیره تشکیل شدهاند، بقایای جسم یخی که در گذشته با چاریکلو برخورد کرده است. چاریکلو بسیار کوچک و بسیار دور است که حتی وب نمیتواند مستقیماً حلقههای جدا شده از بدنه اصلی را تصویر کند، بنابراین پنهانسازی تنها ابزاری است که حلقهها را به تنهایی مشخص میکند.
اندکی پس از غیبت، وب بار دیگر چاریکلو را مورد هدف قرار داد، این بار برای جمعآوری مشاهدات از نور خورشید که توسط چاریکلو و حلقههای آن منعکس شده بود (برنامه GTO 1272). طیف سیستم سه نوار جذبی یخ آب را در سیستم چاریکلو نشان میدهد.
نوئمی پینیلا-آلونسو، که مشاهدات طیفسنجی وب از چاریکلو را رهبری میکرد، میگوید: «طیفهای تلسکوپهای زمینی به این یخ اشاره کرده بودند (دفارد و همکاران 2014)، اما کیفیت عالی طیف وب نشانه واضح یخ کریستالی را برای اولین بار آشکار کرد.”
دین هاینز، محقق اصلی این دومین برنامه GTO، میافزاید: «از آنجا که ذرات پرانرژی یخ را از حالت کریستالی به حالت آمورف تبدیل میکنند، تشخیص یخ کریستالی نشان میدهد که سیستم چاریکلو برخوردهای ریز مداومی را تجربه میکند که یا مواد بکر را در معرض دید قرار میدهند یا باعث تبلور میشوند.”
بیشتر نور منعکس شده در طیف از خود چاریکلو است: مدلها نشان میدهند که ناحیه حلقه مشاهدهشده همانطور که از وب در طول این مشاهدات مشاهده میشود احتمالاً یک پنجم سطح خود بدن است. حساسیت بالای وب، در ترکیب با مدلهای دقیق، ممکن است به ما این امکان را بدهد که امضای مواد حلقه متمایز از چاریکلو را تشخیص دهیم. پینیلا-آلونسو اظهار میدارد که “با مشاهده چاریکلو با وب در طی چندین سال به عنوان زاویه دید حلقهها تغییر میکند، ممکن است بتوانیم سهم خود را از حلقهها جدا کنیم.”
منحنی نور اختفای موفق وب و مشاهدات طیفسنجی چاریکلو دری را به روی ابزار جدیدی برای توصیف اجرام کوچک در منظومه شمسی دور در سالهای آینده باز میکند. با حساسیت بالای وب و قابلیت مادون قرمز، دانشمندان میتوانند از بازگشت علم منحصر به فرد ارائه شده توسط اختفا استفاده کنند و این اندازهگیریها را با طیفهای تقریباً همزمان افزایش دهند. چنین ابزارهایی برای دانشمندانی که اجسام کوچک دوردست در منظومه شمسی ما را مطالعه میکنند، ابزار فوقالعادهای خواهند بود.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Webb spies Chariklo ring system with high-precision technique
by NASA JANUARY 25, 2023
https://phys.org/news/2023-01-webb-spies-chariklo-high-precision-technique.html