ИСТИНА

Анализ поляризационных свойств излучения астрономических объектов (поляриметрия) является мощным инструментом исследования физических процессов происходящих в них и на пути излучения к наблюдателю. В последнее время возрастает актуальность сочетания поляриметрии и методов достижения дифракционного разрешения на крупных наземных оптических телескопах в видимом диапазоне. Такое сочетание уже позволило получить существенно новые сведения о некоторых видах объектов, например, о протопланетных дисках. Недавно нами было показано, что комбинация дифференциальной поляриметрии и спекл-интерферометрии --- дифференциальная спекл-поляриметрия (ДСП) --- весьма перспективна для изучения поляризационных свойств астрономических объектов с дифракционным разрешением в видимом диапазоне. Так, на 2.5-м телескопе достижим контраст по поляризованному потоку 6*10^-5 на расстояниях 0.1" от центральной звезды при ее величине V=7m. Также возможно определять разность положений фотоцентров потока, поляризованного горизонтально и вертикально, с большой точностью --- 8 микросекунд дуги на 2.5-м телескопе при величине объекта V=13m. В рамках данного проекта мы планируем создать прибор, реализующий ДСП на 2.5-м телескопе КГО ГАИШ МГУ. Прибор будет представлять собой спекл-интерферометр с режимом двухлучевой поляриметрии, т.е. с регистрацией двух изображений, соответствующих разным направлениям поляризации, одновременно на одном детекторе. Разделение конструирования на этапы позволит отрабатывать технику метода ДСП, являющегося в большой степени новым, в лаборатории и на телескопах (АЗТ-2 и 2.5-м телескоп) с самого начала проекта, параллельно с созданием прибора. В итоге мы планируем проверить теоретические предсказания и оценить на практике эффективность ДСП в приложении к астрономическим задачам. В частности, метод будет проверен на пылевых оболочках звезд на поздних стадиях эволюции --- пульсирующих переменных. Для этих оболочек будет возможно будет измерить пространственное распределение пыли вокруг звезд, размеры пылинок, в том числе оценить асимметрию пылевой оболочки.

В рамках работ по проекту РФФИ 14-02-31185 “Применение дифференциальной спекл-поляриметрии для исследования поляризационных свойств излучения астрофизических объектов с дифракционным разрешением” в 2014 году нами были выполнены: разработка и создание прибора, реализующего методы спекл-интерферометрии, поляриметрии и дифференциальной спекл-поляриметрии (ДСП), упомянутые методы были отработаны на астрономических объектах. Прибор представляет собой спекл-интерферометр и двухлучевой поляриметр с полуволновой пластинкой, детектор – ПЗС с электронным усилением, питающая оптика – 70-см телескоп АЗТ-2, установленный на Воробьевых горах (отчеты AZT2astrom.pdf и AZT2design4.pdf). Методы спекл-интеферометрии и поляриметрии были отработаны нами поскольку они являются базовыми для ДСП – основного метода в данном проекте. С помощью апертурной маски был оценен масштаб камеры. Также проведены измерения 20 известных двойных и оптических пар. Восстановление параметров двойных звезд выполнялось как по длинноэкспозиционным изображениям, так и по усредненным спектрам мощности (отчет AZT2pol.pdf). Поляриметрические измерения осуществлялись методом двойной разности и спектрального разложения зависимости поляризационного сигнала от угла поворота полуволновой пластинки. Оценивались безразмерные параметры Стокса, соответствующие линейной поляризации. Проведены измерения 6 поляризационных стандартов, для трех из них показано совпадение измеренной поляризации с данными из литературы на уровне 2-3e-4 в абсолютной мере. Выполнены пробные поляриметрические измерения 3 мирид (отчет AZT2pol.pdf). Освоена спекл-поляриметрия в приложении к поляроастрометрии – методу измерения отклонения положений центроидов поляризованного потока от фотоцентра объекта, вектора этих отклонений мы условно называем полярицентры. Для каждого объекта могут быть определены 3 полярицентра, соответствующие трем параметрам Стокса Q, U, V. Было обнаружено, что при полном числе накопленных фотоэлектронов N_e более 10^9, шум определения параметров полярицентров зависит в основном только от N_e: 1.7”/sqrt(N_e). При большем N_e шум остается на примерно постоянном уровне в 1 мпкс (=70 мксек дуги), не зависящем от времени накопления, и определяющимся неидеальностью полуволновой пластинки. Наблюдения неполяризованных звезд и звезд, поляризованных межзвездным поглощением, показали, что измерения параметров полярицентров свободны от систематических ошибок до уровня 100 мксек дуги. Из трех отнаблюденных мирид поляроастрометрический сигнал мы обнаружили у двух – o Cet и chi Cyg. В первом случае полные амплитуды полярицентров q и u составили 490+/-100 и 1160+/-100 мксек дуги, соответственно. Для chi Cyg эти же величины 310+/-70 мксек дуги и 300+/-70 мксек дуги. Значимое отличие этих величин от нуля показывает, что асимметрия, обнаруженная у этих звезд ранее на инфракрасных длиннобазовых интерферометрах (Thompson et al 2002, Ragland et al 2006), имеется и в видимом диапазоне. Для R Tri сигнал обнаружен не был, что указывает на сравнительную симметричность изображения, в ближнем ИК-диапазоне был сделан аналогичный вывод (Ragland et al 2006).