中科院云南天文臺(tái)利用光纖陣列太陽(yáng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(FASOT)取得科學(xué)和技術(shù)關(guān)鍵進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】通過(guò)對(duì)光纖陣列太陽(yáng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(FASOT)原理樣機(jī)在2013年加蓬日全食期間取得的觀測(cè)資料處理和分析，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)FASOT團(tuán)組在弱偏振信號(hào)測(cè)量方面取得了科學(xué)和技術(shù)兩項(xiàng)關(guān)鍵性進(jìn)展，為正在研制的第一和第二代FASOT以及未來(lái)的大型日冕儀COMPASS打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
光纖陣列太陽(yáng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡FASOT團(tuán)組是以承擔(dān)國(guó)家基金委資助的國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目“光纖陣列太陽(yáng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡FASOT研制”為主要任務(wù)的研究團(tuán)組(該項(xiàng)目完成后的FASOT將是其第二代望遠(yuǎn)鏡，簡(jiǎn)稱FASOT-2)。FASOT望遠(yuǎn)鏡被國(guó)際著名太陽(yáng)物理學(xué)家J.O.Stenflo教授預(yù)測(cè)“可能會(huì)打開一種新的太陽(yáng)觀測(cè)儀器的大門”。
近幾十年來(lái)，太陽(yáng)物理學(xué)研究最前沿和熱門課題是揭示太陽(yáng)劇烈活動(dòng)的爆發(fā)機(jī)制和對(duì)這些活動(dòng)預(yù)報(bào)。要解開活動(dòng)爆發(fā)的謎團(tuán)和對(duì)這些活動(dòng)進(jìn)行可靠的預(yù)報(bào)，需要追蹤太陽(yáng)大氣中可供釋放的自由磁能從大氣底層的光球經(jīng)其上的色球和過(guò)渡區(qū)直到日冕的集聚和輸運(yùn)過(guò)程。
常規(guī)獲取太陽(yáng)大氣中磁場(chǎng)矢量三維結(jié)構(gòu)精確信息的成功與否很大程度上取決于儀器對(duì)弱磁場(chǎng)產(chǎn)生的弱偏振信號(hào)的感知(靈敏度)和精確測(cè)量(準(zhǔn)確度)能力。因此弱偏振信號(hào)的靈敏且精準(zhǔn)探測(cè)成為FASOT的關(guān)鍵技術(shù)。
通過(guò)2013年加蓬日全食觀測(cè)，F(xiàn)ASOT原理樣機(jī)在國(guó)際上首次同時(shí)獲得同一視場(chǎng)內(nèi)516-532nm波段中日冕、過(guò)渡區(qū)和色球發(fā)射譜線的輻射強(qiáng)度I和歸一化的線偏振光譜Q/I觀測(cè)資料(見附圖)。應(yīng)用以上技術(shù)，分析了這些形成于不同高度的譜線I和Q/I空間和色散方向的分布特征，發(fā)現(xiàn)不同譜線線偏振面旋轉(zhuǎn)速率不一致，在不同空間點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生超過(guò)一個(gè)量級(jí)的偏振大小變化，日冕禁線與其他譜線的偏振存在很大的差別，Q/I輪廓呈現(xiàn)多樣性。在對(duì)這些現(xiàn)象做出相應(yīng)的解釋之后得出結(jié)論：高光譜分辨率和對(duì)兩條或者以上的譜線同時(shí)進(jìn)行全斯托克斯光譜測(cè)量成為日冕磁場(chǎng)矢量測(cè)量?jī)x器如COMPASS必備的功能。
相關(guān)論文Complexity of the Upper Solar Atmosphere Revealed from Spectropolarimetry during a Solar Eclipse于近日發(fā)表于《THE ASTROPHYSICAL JOURNAL》
參考資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)
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