El telescopio James Webb detecta cambios en los anillos invisibles de Chariklo
Cambios en los anillos de Chariklo
Un grupo internacional bajo la dirección del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha confirmado por primera vez que los dos anillos que rodean a Chariklo, un pequeño objeto del Sistema Solar, presentan movimientos en direcciones opuestas. Esta conclusión se alcanzó a partir de la primera ocultación estelar planificada y observada desde el telescopio espacial James Webb.
Hasta hace poco más de diez años, se consideraba que los anillos únicamente rodeaban a los planetas gigantes como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Sin embargo, en 2013 un pequeño cuerpo con un diámetro aproximado de 250 kilómetros, ubicado a casi 17 veces la distancia Tierra-Sol, pasó a formar parte de este selecto grupo. Chariklo orbita entre Saturno y Urano y posee dos anillos densos.
El 18 de octubre de 2022, el IAA dirigió una observación con el James Webb para analizar estos anillos mediante una ocultación estelar, técnica que mide la caída en el brillo de una estrella cuando un objeto pasa delante de ella.
Un estudio reciente publicado en Science Advances, también liderado por el IAA-CSIC, revela que en apenas unos años el sistema de anillos de Chariklo ha experimentado cambios notables. Según Pablo Santos-Sanz, investigador principal, las observaciones comparativas entre el JWST y otras ocultaciones estelares realizadas durante la última década evidencian que el anillo interior ha aumentado su opacidad, mientras que el exterior la ha disminuido.
Este comportamiento inesperado sugiere que el conjunto de anillos es dinámico y podría estar influenciado por procesos físicos más complejos de los que se creían hasta ahora.
Avance tecnológico con el James Webb
Este trabajo representa también un avance tecnológico significativo, pues la ocultación por Chariklo fue la primera que se predijo y planificó específicamente para ser captada con el James Webb, logrando un seguimiento exitoso desde este observatorio espacial.
Yücel Kilic, investigador posdoctoral y coautor del estudio, destaca la precisión extrema necesaria para coordinar la posición orbital de Chariklo, la ubicación de la estrella objeto de la ocultación —gracias a la misión Gaia de la ESA— y la trayectoria del JWST alrededor del punto de Lagrange L2, situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol.
El JWST mantiene su órbita alrededor de L2 mediante maniobras periódicas para corregir su trayectoria. Durante la ocultación, la velocidad relativa entre Chariklo y el telescopio fue de apenas 2,5 kilómetros por segundo, lo que permitió obtener una resolución espacial sin precedentes para estudiar la estructura de los anillos.
Dado que estos anillos son muy estrechos y se encuentran a gran distancia, no es posible fotografiarlos directamente, ni siquiera con el James Webb o los telescopios terrestres más potentes. Por eso, las ocultaciones estelares resultan esenciales para su estudio indirecto, al medir las variaciones momentáneas del brillo de la estrella cuando los anillos pasan frente a ella.
La idea previa de que los anillos alrededor de pequeños cuerpos del Sistema Solar eran relativamente estables queda ahora en cuestión, ya que los cambios detectados en Chariklo apuntan a una dinámica más activa.
Estos hallazgos invitan a reconsiderar cómo se forman, evolucionan y mantienen la estabilidad estos sistemas. Además, permiten abrir una nueva puerta para comprender la evolución de los anillos de otros cuerpos y del Sistema Solar en general, según indica Santos-Sanz.
El origen de los cambios observados todavía no está claro y podría deberse a una evolución temporal, diferencias en los filtros utilizados para la observación, o una combinación de ambos factores.
El Instituto de Astrofísica de Andalucía ha liderado todas las etapas del proyecto, desde el diseño científico y la predicción de la ocultación hasta el análisis de datos y la interpretación física. También ha tenido un papel clave en el modelado de los anillos y en la validación estadística que confirma la realidad de los cambios detectados.
Este estudio se ha desarrollado con la colaboración de expertos de España, Brasil, Francia, Hungría y Estados Unidos.