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Polarimetria no LNA: Um Guia Polarimetria no LNA: Um Guia para o Usuáriopara o Usuário
Antonio Mario Magalhães, Antonio Pereyra & Alex Carciofi
IAG-USP
Grupo de Polarimetria no IAG-USP:
Dr. Antonio Mario Magalhães (PI)Dr. Antonio Pereyra (Pos-doc)
Dr Alex Carciofi (Pos-doc)Dra. Rocío Melgarejo Luciana de Matos (Mestrado)
Rodolfo Valentim (Mestrado)Flaviane Venditti, Viviana Sayão, Fernanda
Geraissate, Cássio Alves (Graduação, IF–USP)
Dra. Cláudia Rodrigues (INPE/DAS)
Polarimetria no LNAPolarimetria no LNA
• Instrumento: IAGPOL– Gaveta polarimetria – Modos de operação:
• Imagem:– Fontes pontoais
– Fontes extensas
– Óptico (c/ CCDs)
– Infravermelho (c/ CamIV)
• Espectropolarimetria– c/ EIFU
IAGPOL
ModosModos: Óptico vs. Infravermelho: Óptico vs. Infravermelho
IAGPOL
Detetor: CCD
Óptico IV
Retardador Giratório : @ 0.55 @ 0.80/4 @ 0.55 /4 @ IV
Roda de Analisadores: Savart plate Savart plate Polaroid (opt.) Polaroid (IV)
Roda de Filtros B,V,R,I Clear
Optical axis
Wheel rotation axis
CamIV + filtro H
Lamina retardadoraLamina retardadora
Savart PlateSavart Plate
Modulação (lamina+Savart plate)Modulação (lamina+Savart plate)
•Intensidade transmitida, através de:• lamina /2 (τ = 180°) + Savart:
• I’(i) = ½ [I ± Q cos 4i ± U sin 4i ]
• lamina /4 (τ = 90°) + Savart:• I’(i) = ½ [I ± ½ Q (1+cos 4i) ± ½ U sin 4i V sin 2i ]
• lamina(τ) + Savart: G = ½ (1 + cos τ ); H = ½ (1 - cos τ ) • I’(i) = ½ [I ± Q (G + H cos 4i ) ± U H sin 4i V sin τ sin 2i ]
Medindo a PolarizaçãoMedindo a Polarização
iiiii
iii VHUHGQ
NN
NNz 2sinsin4sin)4cos(
Ni +
Ni –iiii
iii UQ
NN
NNz 4sin4cos
iiiii
iii VUQ
NN
NNz 2sin4sin)4cos1( 2
12
1
Polarimetria ÓpticaPolarimetria ÓpticaPCCDPACK PCCDPACK Pereyra 00
HD110984 (padrão polarizada óptica: /2 + Savart)
Z
PR=(5.670.01)%@91.3°(Tapia 88’)
P = (Q’ 2 + U’ 2)½ 100θ = ½ tan-1 (U’/Q’)
Polarimetria IVPolarimetria IVIAGPOL + CamIV (H)IAGPOL + CamIV (H)
Calibração c/ prisma de GlanCalibração c/ prisma de Glan
GLAN
retardador
analisador
filtro
detetor
Calibração c/ prisma de GlanCalibração c/ prisma de GlanAngulo entre eixo óptico do retardador e o plano de polarização do analisador.
Rms vs zero p/ solução do Glan. Mínimo obtido p/ zero = 35° e 80°.
Retardancia efetiva p/ o retardador (c/ zero conhecido, paso previo)
Calibração c/ prisma de GlanCalibração c/ prisma de Glan
Rms vs τ p/ solução do Glan (c/ zero = 35°). Mínimo obtido p/ τ = 147°.
Calibração c/ prisma de GlanCalibração c/ prisma de Glan
Melhor solução (zero=35°, τ = 147°): P = (97.10 ± 0.43)% @ 134.0° V’ = (1.19 ± 0.65)%
i
z
Retardador óptico Retardador óptico /2 (800nm)/2 (800nm)
H ( ~ 141°)
180°
144°
162°
Fornecedor: Meadowlark
Retardador IV Retardador IV /4 (700-2500)nm/4 (700-2500)nm
H ( ~ 87°)
Fornecedor: Halle
90.0°
86.4°
82.8°
AplicaçõesAplicações
Meio InterestelarMeio Interestelar
Nuvem Escura de MuscaNuvem Escura de Musca
Feitzinger & Stüve 84
2.5°x2.5°DSS
Pereyra &Magalhães 00
Pereyra &Magalhães 00
Pereyra &Magalhães 00
IRAS 12322-7023
2 %
2MASS (H)DDS (visual)
IRAS 12322-7023
9’x9’
Pereyra & Magalhães 05
Regiões HIIRegiões HII
RCW 49RCW 49
Churhwell et al. 04
LNA 04H
3.6+5.8+8.0
J+H+K
WR20b
WR20a
Envelopes de Objetos EvoluídosEnvelopes de Objetos Evoluídos
PPN Hen 3-1475PPN Hen 3-1475
Ueta et al. 00HST, .55m
Rodrigues et al. 03
PPN Hen 3-1475PPN Hen 3-1475
LNA jun/05 PH (observado):(3.0 0.1)% @ 49.2°
PH (foreground) ~ 0.4%
PH (intrínseco) ~ (2.6-3.4)%
(H)obs. // (óptico)obs.
Alvos de OcassiãoAlvos de Ocassião
A: (0.58 ± 0.11)% @ 25°B: (0.06 ± 0.12)% @ 21°
(1.97 ± 0.48) % @ 83° R ~ 16
1: (0.25 ± 0.26)% @ 30°2: (0.47 ± 0.41)% @ 89°
A
B
OT
LNA 03/mar/31 (R) LNA 03/mai/31 (R)
GRB030329GRB030329
Magalhães et al. 03
16’x16’ 8’x8’
SN2004bv (Ia)SN2004bv (Ia)
Pereyra & Magalhães 05
SN: (0.11 0.02)% @ 119°Foreground: (0.12 0.02)% @ 163°
R ~ 14.5
SN2005bv (II)SN2005bv (II)
13fev05 (1.78 0.07)% @ 0.2° 16fev05 (1.86 0.05)% @ 179.7° 21fev05 (1.88 0.15)% @ 7.7 °
LNA R
SN
foreground
SN
SN
EspectropolarimetriaEspectropolarimetriaIAGPOL + EIFUIAGPOL + EIFU
(Poster #85)(Poster #85)
EIFUEIFU
Lepine 00
Imagem EIFU 2D reconstruída
Fibras extraídas (apertura: 2pix = 2”)
Sky
Feixe Ordinário (O)
Feixe Extraordinário (E)
EO
EIFU + IAGPOL: DadosEIFU + IAGPOL: Dados
HD147084 (padrão pol.)HD147084 (padrão pol.)
(4.43 0.20)% @ 12.0° (bin: 0.3Å)
HD147084 (padrão pol.)HD147084 (padrão pol.)
(4.34 0.16)% @ 11.8° (bin: 10Å)
HD147084 (padrão pol.)HD147084 (padrão pol.)
P(R): (4.50 0.01)% @ 33.2° Tapia 88
Correção: = +21.2° (bin: 0.3Å)
RY Tau (T Tau)RY Tau (T Tau)
(3.84 0.50)% @ 162.3° (bin: 0.3Å)
RY Tau (T Tau)RY Tau (T Tau)
(3.76 0.25)% @ 163.4° (bin: 10Å)
Pol. Observada
(continuo)
Pol.
Inte
rest
elar
Pol. Intrínseca
Q
U
RY Tau (T Tau)RY Tau (T Tau)
Pol. Observada:
(3.76 0.25)% @ 163.4°
Pol. Interestelar:
2.84% @ 26.0° (Ménard & Bastien 92)
Pol. Intrínseca:
(4.53 0.25)% % @ 143.9°
Akeson et al. 03mm (PA ~ 60°)
0.02 0.03 0.04
-0.03
-0.02
-0.01
continuum H
U
Q
Loop detected
RY Tau (T Tau)RY Tau (T Tau)
int = 0.5 tan-1(U/Q) = 132.0°
Polarimetria c/ SPARTANPolarimetria c/ SPARTANno SOARno SOAR
Polarimetria de Imagem IVPolarimetria de Imagem IV
Problema: Polarização Instrumental (P.I.) do espelho terciario.
Estimativas: J ~ 2.2%
K ~ 1.2%
Objetos do campo para determinação de P.I.
Configuração sugerida:Mascara no plano focal
+
Prisma de Wollaston no feixe colimado
+
Giro do campo do tel. em passos de 45°
Wollaston ‘Normal’: 0°, 45°, 90°, 135°
Wollaston ‘WedDoWo’: 0°, 45°
Espectropolarimetria IVEspectropolarimetria IV
Problema: Polarização Instrumental (P.I.) do espelho terciario.
Estimativas: J ~ 2.2%
K ~ 1.2%
Objetos do campo para determinação de P.I.
Configuração sugerida:Mascara no plano focal
+
Prisma de Wollaston no feixe colimado (roda sup.)
+
Giro do campo do tel. em passos de 45°
Wollaston ‘WedDoWo’: 0°, 45°,
Futuro no LNA …Futuro no LNA …
IAGPOL -2IAGPOL -2
FIMFIM