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世界首台!我国 AIMS 望远镜突破太阳磁场测量难题,实现从“间接测量”到“直接测量”的跨越

时间:2024-01-24     【转载】   阅读

1 月 24 日消息,据新华社 ,世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”(简称 AIMS 望远镜)经过 5 个多月的前期调试观测,目前望远镜技术指标已满足任务书要求,进入验收准备阶段。

中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地总工程师王东光介绍称,AIMS 望远镜首次以优于 10 高斯量级的精度开展太阳矢量磁场精确测量,这意味着 AIMS 已实现核心科学目标 —— 将矢量磁场测量精度提高一个量级,直接实现了太阳磁场从“间接测量”到“直接测量”的跨越,突破了太阳磁场测量百年历史中的瓶颈问题。

AIMS 望远镜旨在通过提供更精确的太阳磁场和中红外成像、光谱观测数据,研究太阳磁场活动中磁能的产生、积累、触发和能量释放机制,研究耀斑等剧烈爆发过程中物质和能量的转移过程,有望取得突破性的太阳物理研究成果。

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我国 AIMS 望远镜是国际上第一台专用于中红外太阳磁场观测的设备,它也实现了中红外太阳磁场测量相关技术和方法的突破,在国内首次实现中红外太阳望远镜系统级偏振性能补偿与定标.

据介绍,在 AIMS 望远镜之前,太阳磁场一般都只能在可见光或近红外波段观测,但由于裂距很小(IT之家注:塞曼裂距与波长的平方成正比),导致观测仪器很难分辨。随着 AIMS 望远镜(工作波长为 12.3 微米)的出现,我们现在可以在同等磁场强度下将塞曼裂距增加几百倍,从而使得‘直接测量’成为可能。

科普:荷兰物理学家塞曼在 1896 年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中,磁场作用于发光体使光谱发生变化,一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线,这种现象后来就被称为塞曼效应。塞曼效应是继法拉第磁致旋光效应之后发现的又一个磁光效应,证实了原子具有磁矩和空间取向量子化,而塞曼本人与洛仑兹(其成果在后世最出名的应该是“洛伦兹变换”,而运动电荷在磁场中受到的力也就是“洛伦兹力”,奠定经典电子理论基础;洛伦兹是塞曼的老师,用实验证实了塞曼理论的正确;爱因斯坦后来把洛伦兹变换用于力学关系式创立了狭义相对论)也在 1902 年因发现塞曼效应而共同获得了诺贝尔物理学奖。

中科院国家天文台高级工程师冯志伟介绍称,AIMS 红外成像终端由红外光学、焦平面阵列探测器和真空制冷三个系统组成,包括探测器芯片在内的所有部件均为国产。该终端系统主要用于 8 至 10 微米波段太阳单色成像观测,从而研究太阳剧烈爆发过程中的物质和能量转移机制。


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