Векторный магнитограф - Vector magnetograph

А вектор магнитограф это тип визуализации телескоп который может оценить 3-D вектор из магнитное поле на далеком теле с решенным линейчатый спектр. Магнитографы полезны для изучения солнце потому что поверхностное магнитное поле важно для создания и поддержания солнечная корона, и порождает явления солнечные вспышки и космическая погода.

Векторные магнитографы измеряют продольную (прямую видимость) составляющую магнитного поля отдельно от поперечных (плоскость изображения) составляющих, используя различные аспекты Зеемановское расщепление что влияет на длина волны эмиссии и / или поглощения спектральные линии в присутствии магнитного поля. В Зеемановское расщепление вызвано тем, что отдельные атомы намагничиваются из-за циркуляционного движения электроны связаны с ними. Излучение или поглощение фотона изменяет магнитный момент атома. В магнитном поле, фотоны испускаются с усилением различных поляризаций или теряют энергию в зависимости от их ориентации по отношению к окружающим магнитному полю, изменение характеристик спектральной линии-некоторым компоненты поляризации является сине-сдвинуто или красно-сдвинуто относительно ссылки линии в длина волны на множитель, пропорциональный напряженности поля.

В частности, компонент света с круговой поляризацией сдвигается по длине волны, пропорциональной напряженности поля в направлении наблюдателя, а сдвиг длины волны вертикальных и горизонтальных компонентов с линейной поляризацией измеряет напряженность поля в этих направлениях.

Векторный магнитограф работает в очень узком диапазоне волн вокруг одного спектральная линия, например 525.02 нм Линия Fe I от нейтрали (неионизированная) утюг. Измеренные сдвиги длины волны составляют доли пикометр. Для измерения полного спектрального профиля линии с такой точностью требуется спектрограф с высокой дисперсией и длительное время, чтобы собрать достаточно фотоны для точного измерения. Например, СОЛИС требуется около часа, чтобы собрать поляризованные спектральные профили по всему Солнцу, и Hinode, недавно запущенный космический корабль с 0,5-метр солнечный телескоп, установленный на борту, занимает около часа, чтобы покрыть квадратное поле размером 164 угловых секунды (1% Солнца) при очень высоком пространственном разрешении. Другие типы магнитографов используют формирование изображения с узкополосным фильтром для измерения первых нескольких моменты спектральной линии и работают намного быстрее: HMI инструмент на борту Обсерватория солнечной динамики будет создавать векторную магнитограмму каждые несколько минут.

Эффект расщепления антисимметричный по линии прямой видимости, но симметричный поперек луча зрения, поэтому поперечный компонент поля может быть измерен только с точностью до -1: существует Двусмысленность 180 ° в векторных магнитографических измерениях части магнитного поля, перпендикулярной линии визирования прибора.

Известные существующие векторные магнитографы включают IVM на Обсерватория Миса на Гавайях, SVM в Солнечной обсерватории Удайпура, Индия, СОЛИС инструмент на Национальная солнечная обсерватория (строго говоря, СОЛИС - это отсканированный спектрополяриметр ), а узкополосный фильтр-граф на Hinode космический корабль. Планируемые инструменты включают векторный поляриметр на Солнечный телескоп с передовыми технологиями планируется построить в 20-летнем возрасте, а HMI инструмент на борту Обсерватория солнечной динамики, запущен в феврале 2010 года.

Рекомендации

внешняя ссылка

и IBIS

  1. ^ "Спектрополяриметр Hinode". Sol. Phys. 283: 579. Bibcode:2013Соф..283..579Л. Дои:10.1007 / s11207-012-0206-3.