Векторный магнитограф

Векторный магнитограф -это тип телескопа визуализации , который может оценить трехмерный вектор магнитного поля на далеком теле со спектром разрешенной линии . Магнитографы полезны для изучения солнца , потому что поверхностное магнитное поле важно для создания и поддержания солнечной короны и приводит к явлению солнечных вспышек и космической погоды .

Векторные магнитографы измеряют продольный (линейный) компонент магнитного поля отдельно от поперечных (изображений) компонентов, используя различные аспекты расщепления Zeeman , которые влияют на длину волны эмиссии и/или спектральных линий поглощения в присутствии магнитного поля. вызвано Расщепление Зеемана тем фактом, что отдельные атомы намагничены из -за циркулирующего движения электронов , связанных с ними. Излучение или поглощение фотона меняет магнитный момент атома. В магнитном поле фотоны, излучаемые с различными поляризациями, усиливают или теряют энергию в зависимости от их ориентации относительно окружающего магнитного поля, изменяя характеристики спектральной линии-некоторые компоненты поляризации сдвинуты или сдвинуты в красном по сравнению с интенсивностью поля , пропорциональной интенсивности поля.

В частности, круговой поляризованный компонент света сдвигается в длине волны, пропорционально пропорциональности поля в направлении наблюдателя, и сдвиг длины волны вертикальных и горизонтальных линейно-поляризованных компонентов измеряет силу поля в этих направлениях.

Векторный магнитограф работает в очень узкой полосе волны вокруг одной спектральной линии , например, линии 525,02 нм «Fe I» от нейтрального (неионизированного) железа . Измеренные сдвиги в длине волны являются фракциями пикометра . Измерение полного спектрального профиля линии с этой точностью требует высокой диспекции спектрографа и долгое время для сбора достаточных фотонов , чтобы сделать измерение с точностью. Например, Solis требуется около часа, чтобы собрать поляризованные спектральные профили на всем солнцем, а Hinode , недавно выпущенный космический корабль с 0,5- метровым солнечным телескопом на борту, занимает около часа, чтобы покрыть площадь 164-арксекунды (1% солнца) при очень высоком пространственном разрешении. Другие типы магнитографа используют узкополосную визуализацию фильтра для получения измерения первых нескольких моментов спектральной линии и работать гораздо быстрее: прибор HMI на борту обсерватории солнечной динамики будет производить векторную магнитограмму каждые несколько минут.

Эффект расщепления является антисимметричным вдоль осторожности, но симметричный поперек линии зрения, поэтому поперечный компонент поля может быть измерено только до -1: существует неоднозначность 180 ° в измерениях векторного магнитографа части магнитного поля, которая является перпендикулярной по отношению к очередному видимости прибора.

Примечательные существующие векторные магнитографии включают IVM в Обсерватории MEES на Гавайях, SVM в Удайпурской солнечной обсерватории , Индия, инструмент Солис в Национальной солнечной обсерватории (строго говоря, солис является отсканированным спектрополяриметром ) и узким инструментом фильтров -фильтров на шоссе Хиноде . Планируемые инструменты включают векторный поляриметр на Солнечном телескопе передовой технологии , который должен быть построен в 20-й подростковом возрасте, и инструмент HMI на борту обсерватории Солнечной динамики , запущенный в феврале 2010 года.

Ссылки

«Спектро-поляриметр Hinode» . Соль Физический ​ 283 : 579. Bibcode : 2013soph..283..579L . doi : 10.1007/s11207-012-0206-3 .

Внешние ссылки

• Некоторые из инструментов объекта на солнечном телескопе Данн могут работать в виде магнитографов, включая Spinor , FIRS и IBIS
• Спектрополюраметр (SP), прикрепленный к солнечному оптическому телескопу (SOT) на борту спутника Hinode , представляет собой векторный магнитограф с высоким пространственным и спектральным разрешением.
• Солнечный векторный магнитограф Описание USO , Индия физических исследований
• Домашняя страница для инструмента Solis , организованная Национальной солнечной обсерваторией