벡터 자전기
Vector magnetograph | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다.– · · 책· · (2021년 12월)(이 템플릿 하는 |
벡터 자전기는 분해된 선 스펙트럼으로 먼 신체에서 자기장의 3차원 벡터를 추정할 수 있는 영상 망원경의 일종이다.자전기는 표면 자기장이 태양 코로나의 생성과 유지에 중요하고 태양 플레어와 우주 기후의 현상을 일으키기 때문에 태양 연구에 유용하다.
벡터 자기장은 자기장이 존재하는 상태에서 방출 및/또는 흡수 스펙트럼 라인의 파장에 영향을 미치는 Zeman 분할의 다른 측면을 사용하여 가로(이미지 평면) 성분과 별도로 자기장의 세로(시선) 성분을 측정한다.Zeeman 분할은 원자에 묶인 전자의 순환 운동으로 인해 개별 원자가 자화되기 때문에 발생한다.광자의 방출이나 흡수는 원자의 자기 모멘트를 변화시킨다.자기장에서, 다른 편광으로 방출되는 광자는 주변 자기장에 상대적인 방향성에 따라 에너지를 얻거나 잃으며, 스펙트럼 라인의 특성을 변화시킨다. 일부 편광성분은 라인의 기준 파장에 비례하는 인자에 의해 선에 대한 기준 파장에 비례하는 청색 변색 또는 적색 변색이다.전장의 강도
구체적으로는 빛의 원형극화 성분은 관찰자의 방향에서 자기장 강도에 비례하는 파장으로 이동하며, 수직 및 수평 선형극화 성분의 파장 변화는 그 방향으로 자기장 강도를 측정한다.
벡터 자전기는 단일 스펙트럼 라인을 중심으로 매우 좁은 파 대역에서 작동한다. 예를 들어 중성(비이온화) 철에서 525.02nm 'Fe I' 라인이 그것이다.파장의 측정된 변화는 피코미터의 일부분이다.이 정밀도로 라인의 전체 스펙트럼 프로파일을 측정하려면 고분산 분광기가 필요하고 정밀하게 측정할 수 있는 충분한 광자를 수집하는 데 오랜 시간이 필요하다.예를 들어 SOLIS는 태양 전체에 걸쳐 편광 스펙트럼 프로파일을 수집하는 데 약 1시간이 소요되며, 0.5m 태양 망원경을 탑재한 최근 발사된 우주선 히노데는 매우 높은 공간 분해능으로 164아크초(태양의 1%) 크기의 벌판을 덮는 데 약 1시간이 소요된다.다른 유형의 자전기는 스펙트럼 라인의 처음 몇 모멘트를 측정하기 위해 협대역 필터 영상촬영을 사용하며 훨씬 더 빠르게 작동한다: 태양역학전망대에 탑재된 HMI 계측기는 몇 분마다 벡터 자전도를 생성한다.
분할 효과는 가시선을 따라 대칭이지만 가시선을 가로지르는 대칭이므로, 전기장의 가로성분은 -1의 계수까지만 측정할 수 있다: 계측기의 가시선에 수직인 자기장 부분의 벡터 자력계 측정에 180°의 모호성이 있다.
현존하는 주목할 만한 벡터자석기로는 하와이 미즈 천문대의 IVM, 인도 우다이푸르 태양전망대의 SVM, 국립태양전망대의 SOLIS 계기(강력하게 말하면 SOLIS는 스캔된 스펙트로폴리미터), 히노드 우주선의 협대역 필터그래프 계기 등이 있다.계획 계기로는 20TE엔에 건설될 예정인 첨단기술태양광망원경의 벡터 폴라미터와 2010년 2월 발사된 태양역학전망대에 탑재된 HMI 계기 등이 있다.
참조
"The Hinode Spectro-Polarimeter". Sol. Phys. 283: 579. Bibcode:2013SoPh..283..579L. doi:10.1007/s11207-012-0206-3.
