Определение поляризационных характеристик спектра исследуемого объекта

После процедуры определения инструментальной поляризации и относительного сдвига компонент спектральных линий производится вычисление параметров Стокса для спектра исследуемой звезды с учетом сдвига и внесением поправок за инструментальные эффекты.

Вычисление параметров Стокса U,Q и V с учетом относительного сдвига ортогональных компонент эшелле-порядков происходит в программе:

@@ stoks p1 p2

где p1 - номер спектра, p2 - наименование параметра (U,Q,V), например:

@@ stoks p1=3 p2=U

или

@@ stoks 3 U

Итоговый файл будет иметь то же имя, что и исходный, с добавлением суффикса U, Q или V. Если будут обнаружены файлы с инструментальной поляризацией ipol_U.bdf, ipol_Q.bdf или ipol_V.bdf, то автоматически инструментальные эффекты будут вычтены из спектра исследуемого объекта. При вычитании инструментальной поляризации результат записыватся в файл с добавлением суффикса "n". В ходе выполнения программы stoks создается каталог, имя которого соответствует названию объекта, в этот каталог записываются все результаты вычисления параметров поляризации. Например, файл с именем ./R_CrB/e30131Un.bdf содержит результаты вычисления параметра "U" с учетом инструментальных эффектов для звезды R Северной Короны по спектру с номером "31", номер сессии обработки спектральных данных "301".

Для получения параметра $I$, т.е. обычного спектра звезды, производится суммирование ортогональных компонент порядков с учетом их относительного сдвига попарно на каждом кадре. На этом этапе нельзя использовать алгоритмы удаления следов космических частиц, т.к. поляризационные эффекты внутри профиля линии могут быть отождествлены с эффектом попадания космической частицы. Каждая сумма ортогональных компонент порядков уже представляет собой обычный спектр, различие от кадра к кадру определяется исключительно изменением потока от исследуемого объекта за время получения необходимых экспозиций вследствие изменения погодных условий, неточности гидирования или быстрой переменности собственно объекта. Сложение полученных на отдельных кадрах спектров производится с применением алгоритмов удаления следов космических частиц, а относительный сдвиг спектров от кадра к кадру позволяет эффективно удалять ``косметические'' особенности ПЗС-матрицы.

Вычисление степени линейной ($P$) и круговой ($P_V$) поляризации, а также ориентации поляризационного эллипса (в общем случае) или плоскости линейной поляризации ($\theta$) производится согласно системе уравнений 1, с учетом того обстоятельства, что параметры $Q$, $U$ и $V$ нормированы, т.е. рассчитаны при условии $I=1$.

Следует отметить, что угол плоскости поляризации ($\theta$) определяется относительно одного из главных направлений анализатора (в случае поворота всего спектрографа, PFES) или полуволновой пластинки (в случае неподвижного спектрографа, РЫСЬ, НЭС), а именно, с учетом указанной выше системы отсчета, относительно главного направления анализатора, которому соответствует верхняя компонента порядков эшелле-спектра, зарегистрированного при нормальном положении спектрополяриметра. Для определения позиционного угла плоскости поляризации исследуемого объекта относительно направления на север, учитывается поправка, определенная по спектру стандарта линейной поляризации.

Окончательное суммирование всех спектральных компонент, вычисление степени линейной поляризации и позиционного угла плоскости поляризации с учетом нестабильности спектрополяриметра происходит в программе

@@ ssum p1

где p1 - имя объекта, для которого необходимо выполнить все вышеуказанные действия. На выходе программы формируются три файла с суффиксами "m", "p" и "a" соответствующие изображениям в пространстве номер элемента - номер порядка с обычным спектром, степенью линейной поляриции и позиционном углом плоскости поляризации.

В качестве примера приведем промежуточные и окончательные результаты обработки спектра одной звзеды. На рис....