АСТРОПОЛЯРИМЕ́ТРИ́Я

АСТРОПОЛЯРИМЕ́ТРИ́Я, раз­дел ас­т­ро­фи­зи­ки, за­ни­маю­щий­ся при­ме­не­ни­ем по­ля­ри­мет­рии к из­лу­че­нию не­бес­ных объ­ек­тов. По­ля­ри­за­ция из­лу­че­ния кос­мич. ис­точ­ни­ков не­сёт ин­фор­ма­цию о ве­ли­чи­не и гео­мет­рии маг­нит­но­го по­ля, хи­мич. со­ста­ве, кон­цен­тра­ции, фор­ме и раз­ме­рах рас­сеи­ваю­щих из­лу­че­ние час­тиц и др.

По­ля­ри­мет­рич. на­блю­де­ния ве­дут­ся во всех диа­па­зо­нах длин волн – от ра­дио- до рент­ге­нов­ско­го. Из­ме­ре­ния осу­ще­ст­в­ля­ют ви­зу­аль­ны­ми, фо­то­гра­фич. и элек­тро­фо­то­мет­рич. ме­то­да­ми, по­сле то­го как ис­сле­дуе­мое из­лу­че­ние про­хо­дит че­рез ана­ли­за­тор – двоя­ко­пре­лом­ляю­щий кри­сталл или по­ля­ро­ид. Ви­зу­аль­ный ме­тод ус­пеш­но при­ме­нял­ся для изу­че­ния по­ля­ри­за­ции из­лу­че­ния пла­нет или ко­мет. Фо­то­гра­фич. ме­тод при­ме­ня­ет­ся для из­ме­ре­ний по­ля­ри­за­ции из­лу­че­ния в отд. точ­ках сол­неч­ной ко­ро­ны, га­лак­тич. ту­ман­но­стей и га­лак­тик; элек­тро­фо­то­мет­рич. ме­тод – гл. обр. для из­ме­ре­ний по­ля­ри­за­ции све­та звёзд. При фо­то­гра­фич. ме­то­де из­ме­ря­ют плот­ность изо­бра­же­ний объ­ек­та, по­лу­чен­ных при трёх уг­лах по­ло­же­ния ана­ли­за­то­ра. Элек­тро­фо­то­мет­рич. спо­со­бом из­ме­ря­ют из­ме­не­ния све­то­во­го по­то­ка при бы­ст­ром вра­ще­нии ана­ли­за­то­ра.

В оп­тич. по­ля­ри­мет­рах сиг­на­лы с ор­то­го­наль­ны­ми по­ля­ри­за­ция­ми про­хо­дят в сис­те­ме один и тот же путь. При­ём­ни­ки ра­дио­из­лу­че­ния в си­лу кон­ст­рук­тив­ных осо­бен­но­стей чув­ст­ви­тель­ны толь­ко к од­но­му ком­по­нен­ту по­ля­ри­за­ции по­то­ка (вер­ти­каль­ной или го­ри­зон­таль­ной ли­ней­ной, пра­вой или ле­вой кру­го­вой по­ля­ри­за­ции), по­это­му ор­то­го­наль­ные ком­по­нен­ты по­ля­ри­за­ции при­хо­дит­ся ре­ги­ст­ри­ро­вать раз­дель­но, про­пус­кая сиг­нал по раз­ным фи­зич. ка­на­лам с раз­ны­ми па­ра­мет­ра­ми. Для уве­ли­че­ния точ­но­сти про­во­дят пря­мые из­ме­ре­ния по­ля­ри­зо­ван­но­го ком­по­нен­та пу­тём кор­ре­ля­ции ор­то­го­наль­ных по­ля­ри­за­ций. Осн. прин­ци­пы по­ля­ри­мет­рии в суб­мил­ли­мет­ро­вом, ин­фра­крас­ном, ульт­ра­фио­ле­то­вом и рент­ге­нов­ском диа­па­зо­нах за­им­ст­во­ва­ны из поляриметрии оптиче­ского и радиодиапазонов.

По­ля­ри­за­ция из­лу­че­ния ас­тро­но­мич. ис­точ­ни­ков име­ет разл. при­ро­ду. Те­п­ло­вое из­лу­че­ние, ге­не­ри­руе­мое хао­ти­че­ски рас­пре­де­лён­ны­ми ато­ма­ми и элек­тро­на­ми, все­гда не­по­ля­ри­зо­ва­но. Цик­ло­трон­ное из­лу­че­ние кос­мич. ис­точ­ни­ков, ге­не­ри­руе­мое сис­те­мой элек­тро­нов, вра­щаю­щих­ся в маг­нит­ном по­ле, име­ет кру­го­вую по­ля­ри­за­цию. Син­хро­трон­ное из­лу­че­ние элек­тро­нов ли­ней­но по­ляри­зо­вано. Спек­траль­ные ли­нии ато­мов и мо­ле­кул в маг­нит­ном по­ле рас­ще­п­ля­ют­ся на неск. ком­по­нен­тов (Зее­ма­на эф­фект), по­ля­ри­зо­ван­ных ли­ней­но, эл­лип­ти­че­ски или по кру­гу в за­ви­си­мо­сти от уг­ла ме­ж­ду на­прав­ле­ни­ем на­пря­жён­но­сти по­ля и лу­чом зре­ния.

По­ля­ри­за­ция элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния ме­ня­ет­ся при рас­про­стра­не­нии в меж­звёзд­ной сре­де. Не­по­ля­ри­зо­ван­ное из­лу­че­ние час­тич­но по­ля­ри­зу­ет­ся из-за рас­сея­ния на элек­тро­нах, ато­мах, мо­ле­ку­лах и пы­лин­ках. Меж­звёзд­ный газ пред­став­ля­ет со­бой плаз­му с маг­нит­ным по­лем, по­это­му при рас­про­стра­не­нии в нём из­лу­че­ния плос­кость ли­нейной по­ля­ри­за­ции вра­ща­ет­ся вслед­ст­вие эф­фек­та Фа­ра­дея. По фа­ра­де­ев­ско­му вра­ще­нию оце­не­но маг­нит­ное по­ле Га­лак­ти­ки (при­мер­но 1 мкГс), по­ле в ос­тат­ках сверх­но­вых, а так­же маг­нит­ное по­ле не­ко­то­рых ра­дио­га­лак­тик. Раз­ви­тие ра­дио­ин­тер­фе­ро­мет­рии по­зво­ли­ло из­ме­рять фа­ра­де­ев­ским ме­то­дом маг­нит­ные по­ля и ха­рак­те­ри­сти­ки плаз­мы в ок­ре­ст­но­стях ак­тив­ных ядер га­лак­тик.

В Сол­неч­ной сис­те­ме по­ля­ри­мет­рич. из­ме­ре­ния по­зво­ля­ют изу­чать об­лач­ный по­кров пла­нет, ко­ме­ты, зо­диа­каль­ный свет и др. объ­ек­ты. По­ля­ри­за­ция из­лу­че­ния ко­мет объ­яс­ня­ет­ся рас­сея­ни­ем сол­неч­но­го све­та на асим­мет­рич­ных пы­лин­ках в го­ло­ве и хво­сте ко­ме­ты, а так­же на мо­ле­ку­лах плот­ной га­зо­вой обо­лоч­ки, ок­ру­жаю­щей яд­ро ко­ме­ты.

С по­мо­щью по­ля­ри­за­ци­он­ных из­ме­ре­ний ма­зер­но­го из­лу­че­ния меж­звёзд­ных мо­ле­кул изу­ча­ет­ся маг­нит­ное по­ле в об­лас­тях звез­до­об­ра­зо­ва­ния и в око­ло­звёзд­ных обо­лоч­ках. Из­лу­че­ние кос­мич. ма­зе­ров об­ла­да­ет очень силь­ной (ино­гда до 100%) ли­ней­ной и кру­го­вой по­ля­ри­за­ци­ей. Ко­ге­рент­ное ра­дио­из­лу­че­ние пуль­са­ров, как пра­ви­ло, силь­но по­ля­ри­зо­ва­но, со сте­пе­нью по­ля­ри­за­ции, до­хо­дя­щей до 100%.

Из­лу­че­ние га­лак­тик в це­лом и их ядер по­ля­ри­зо­ва­но в ра­дио- и оп­тич. диа­па­зо­нах. У нор­маль­ных га­лак­тик ли­ней­ная по­ля­ри­за­ция свя­за­на, ско­рее все­го, с меж­звёзд­ной пы­лью. Зна­чи­тель­ной ли­ней­ной по­ля­ри­за­ци­ей ядер (до 6% в ра­диодиапазоне и 30% в оп­тическом диа­па­зо­не) об­ла­да­ют сей­фер­тов­ские га­лак­ти­ки, ква­за­ры, ла­цер­ти­ды. У ря­да га­лак­тик с ак­тив­ны­ми яд­ра­ми на­блю­да­ет­ся силь­ная (до 50%) ли­ней­ная по­ля­ри­за­ция ра­дио­из­лу­че­ния ком­пакт­ных ре­ля­ти­ви­ст­ских струй, вы­бро­шен­ных из об­лас­ти яд­ра. Это из­лу­че­ние име­ет син­хро­трон­ную при­ро­ду. Максимальная ве­ли­чи­на сте­пе­ни кру­го­вой по­ля­ри­за­ции ра­дио­из­лу­че­ния ком­пакт­ной ре­ля­ти­ви­ст­ской струи на мил­ли­се­кунд­ных уг­ло­вых мас­шта­бах об­на­ру­же­на у га­лак­ти­ки 3C84 (ок. 3%). Она объ­яс­ня­ет­ся, ско­рее все­го, пре­об­ра­зо­ва­ни­ем ли­ней­ной по­ля­ри­за­ции в кру­го­вую за счёт эф­фек­та Фа­ра­дея.