5.9: Зоряна інтерферометрія

Last updated
Save as PDF

Page ID: 78803

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Властивість того, що просторова когерентність двох поперечно розділених точок зменшується для збільшення кута, який джерело підлягає в двох точках, використовується в зоряній інтерферометрії. Працює це наступним чином: ми хочемо дізнатися розмір певної зірки. Розмір зірки, будучи розширеним просторово некогерентним джерелом, визначає просторову когерентність світла, яке ми отримуємо на землі. Таким чином, вимірюючи інтерференцію світла, зібраного двома поперечно розділеними телескопами, можна ефективно створити подвійний щілинний експеримент, за допомогою якого можна виміряти ступінь просторової когерентності зоряного світла на землі, і тим самим кут, який зірка підпорядковується на землі. Роздільна здатність при отриманні кута з просторової когерентності більше, коли відстань між телескопами більше (див. 5.7.14). Потім, якщо ми знаємо відстань зірки незалежними засобами, наприклад, від її спектральної яскравості, ми можемо вивести її розмір з її кутового розміру.

Метод також може бути використаний для отримання розподілу інтенсивності на поверхні зірки. Показано, що ступінь просторової когерентності як функції взаємного положення телескопів є перетворенням Фур'є розподілу інтенсивності. Отже, переміщуючи телескопи навколо та вимірюючи просторову когерентність для багатьох позицій, розподіл інтенсивності може бути отриманий із зворотного перетворення Фур'є.

5.8.1.jpg — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Зліва: зоряний інтерферометр з двома телескопами, які можна переміщати для вимірювання перешкод у багатьох відносних положеннях. Праворуч: одиночний телескоп з двома зовнішніми рухомими дзеркалами. Телескоп може переміщатися навколо своєї осі. Чим більше відстань\(d\), тим вище дозвіл.