[科普中國]-塞曼-都卜勒成像

天文物理學(xué)中的塞曼-多普勒成像（Zeeman–Doppler imaging）是一種繪制恒星磁場圖的斷層攝影術(shù)方式。

簡介天文物理學(xué)中的塞曼-多普勒成像（Zeeman–Doppler imaging）是一種繪制恒星磁場圖的斷層攝影術(shù)方式。1

原理本方法是利用磁場對形成于大氣中的發(fā)射或吸收譜線極化的能力（塞曼效應(yīng)）。恒星自轉(zhuǎn)時對塞曼效應(yīng)的周期性變化訊號則可讓天文學(xué)家在恒星表面進形垂直磁場的迭代重建。

這個紀(jì)數(shù)是基于最大熵原理影像重建，并且會產(chǎn)生積于資料產(chǎn)生的許多解中兼容各種解的最簡單幾何形狀的磁場（例如一個球諧函數(shù)擴展）。

本技術(shù)最早被用來重建類似太陽恒星的垂直方向磁場幾何形狀。該方法現(xiàn)在提供了系統(tǒng)性研究恒星磁場的機會，并且得到了巨大拱形的磁場可以在恒星表面以上形成的信息。為了得到與塞曼-多普勒成像相關(guān)的觀測資料，天文學(xué)家使用恒星分光偏振儀（Spectropolarimeter）進行觀測，例如裝置在夏威夷加法夏望遠(yuǎn)鏡的ESPaDOnS和法國南日比戈爾峰貝爾納·李奧望遠(yuǎn)鏡的NARVAL。1

恒星磁場恒星磁場是恒星內(nèi)部有傳導(dǎo)力的等離子運動產(chǎn)生的磁場。這種運動是經(jīng)由對流產(chǎn)生的，是一種包含物質(zhì)有形運動的能量傳輸。地區(qū)性的磁場會對等離子產(chǎn)生作用力，在密度沒有可以比較的增益下，有效的增加壓力。因此被磁化的地區(qū)相對于其它的等離子上升，直到抵達恒星的光球。這將在恒星的表面創(chuàng)造出星斑和冕圈的相關(guān)現(xiàn)象。1

斷層掃描斷層掃描（英語：Tomography），也稱斷層成像，是指通過任何可穿透的波，對物體進行分段成像的方法。該技術(shù)被應(yīng)用在了影像診斷學(xué)、考古學(xué)、生物學(xué)、大氣科學(xué)、地球物理學(xué)、海洋學(xué)、等離子體物理學(xué)、材料科學(xué)、天體物理學(xué)、量子信息學(xué)等多個科學(xué)領(lǐng)域中。斷層掃描出來的圖像被稱為“斷層掃描圖”。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所