Зееман-допплеровская визуализация
В астрофизике метод , зееман-допплеровское изображение — это томографический предназначенный для картографии звездных магнитных полей , а также распределения поверхностной яркости и температуры.
Этот метод использует способность магнитных полей поляризовать свет, излучаемый (или поглощаемый) в спектральных линиях, образующихся в звездной атмосфере ( эффект Зеемана ). Периодическая модуляция зеемановских сигнатур во время вращения звезды используется для итеративной реконструкции векторного магнитного поля на поверхности звезды.
Этот метод был впервые предложен Маршем и Хорном в 1988 году как способ интерпретации эмиссионных линий изменений катаклизмических переменных звезд . [ 1 ] Этот метод основан на с максимальной энтропией принципе восстановления изображения ; он дает простейшую геометрию магнитного поля (как разложение по сферическим гармоникам ) среди различных решений, совместимых с данными. [ 2 ]
Этот метод является первым, позволяющим восстановить векторную магнитную геометрию звезд, подобных Солнцу . Теперь он дает возможность проводить систематические исследования звездного магнетизма, а также дает информацию о геометрии больших арок, которые магнитные поля способны создавать над звездными поверхностями. Для сбора данных, связанных с зеемановско-допплеровским изображением, астрономы используют звездные спектрополяриметры, такие как ESPaDOnS. [ 3 ] на CFHT на Мауна-Кеа ( Гавайи ), HARPSpol [ 4 ] на 3,6-метровом телескопе ESO ( обсерватория Ла Силья , Чили ), а также NARVAL [ 5 ] на телескопе Бернара Лио ( Пик дю Миди де Бигор , Франция ).
Этот метод очень надежен, поскольку реконструкция карт магнитного поля с помощью разных алгоритмов дает практически идентичные результаты даже при использовании плохо отобранных наборов данных. [ 6 ] Однако оба численных моделирования показали, что [ 7 ] и наблюдения, [ 8 ] что напряженность и сложность магнитного поля недооцениваются, если по данным наблюдений не доступны спектры линейной поляризации. Поскольку сигнатуры линейной поляризации слабее по сравнению с круговой поляризацией, их обнаружение не так надежно, особенно для холодных звезд. С более современными спектрополяриметрами, такими как недавно установленный SPIRou. [ 9 ] на CFHT и CRIRES+, [ 10 ] в настоящее время находится в процессе установки на Очень Большом Телескопе ( Чили ) чувствительность к линейной поляризации увеличится, что позволит в будущем проводить более детальные исследования холодных звезд.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Марш, ТР; Хорн, К. (1 ноября 1988 г.). «Изображения аккреционных дисков – II. Допплеровская томография» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 235 (1): 269–286. Бибкод : 1988MNRAS.235..269M . дои : 10.1093/mnras/235.1.269 .
- ^ Донати, Ж.-Ф.; Ховарт, ID; Жардин, ММ; Пети, П.; и др. (2006). «Удивительная магнитная топология τ Sco: ископаемый остаток или выход динамо-машины?» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 370 (2): 629–644. arXiv : astro-ph/0606156 . Бибкод : 2006MNRAS.370..629D . дои : 10.1111/j.1365-2966.2006.10558.x . S2CID 7054292 .
- ^ «ЭСПАДОНС» . Архивировано из оригинала 21 февраля 2020 г. Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 05 марта 2016 г. Проверено 8 сентября 2015 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Домашняя страница Нарваля» . www.ast.obs-mip.fr . Архивировано из оригинала 30 июля 2020 г. Проверено 28 октября 2021 г.
- ^ Хусейн, GAJ; Донати, Ж.-Ф.; Коллиер Кэмерон, А.; Барнс-младший (11 ноября 2000 г.). «Сравнение изображений, полученных на основе независимых кодов зеемановской допплерографии» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 318 (4): 961–973. Бибкод : 2000MNRAS.318..961H . дои : 10.1046/j.1365-8711.2000.03573.x .
- ^ Кочухов О.; Пискунов, Н. (июнь 2002 г.). «Доплеровская визуализация магнитных полей звезд: II. Численные эксперименты» . Астрономия и астрофизика . 388 (3): 868–888. Бибкод : 2002A&A...388..868K . дои : 10.1051/0004-6361:20020300 . ISSN 0004-6361 .
- ^ Розен, Л.; Кочухов О.; Уэйд, Джорджия (29 мая 2015 г.). «Первое зеемановское допплеровское изображение холодной звезды с использованием всех четырех параметров Стокса» . Астрофизический журнал . 805 (2): 169. arXiv : 1504.00176 . Бибкод : 2015ApJ...805..169R . дои : 10.1088/0004-637X/805/2/169 . ISSN 1538-4357 . S2CID 118833875 . Архивировано из оригинала 19 октября 2020 г. Проверено 12 октября 2020 г.
- ^ «СПИРу» . Архивировано из оригинала 21 февраля 2020 г.
- ^ «КРИРЕС+» . Архивировано из оригинала 18 августа 2017 г.