Effet Zeeman

(1)

Mesurer les champs magnétiques stellaires

Pascal Petit

(2)

(3)

Effet Zeeman

Sous-transitions polarisées J=0

J=1

(Zeeman 1896)

(4)

Polarisation de la lumière

Lumière polarisée linéairement:

(5)

Lumière polarisée circulairement:

Polarisation de la lumière

(6)

= Stokes V

Intensité lumineuse

= Stokes I

= Stokes Q

= Stokes U

O° 90°

45° 135°

droit gauche

(7)

Effet Zeeman

Polarisation dépendante de l’orientation du champ

J=1

J=0

(8)

(9)

• MuSiCoS

λ = 450 nm – 660 nm R = 30,000

Efficacité ~1%

• ESPaDOnS@CFHT & NARVAL@TBL λ = 370 nm – 1,000 nm

R = 65,000 (polarimetrie), R = 80,000 (spectroscopie) Efficacité 12%

(10)

Trou d’entrée

triplet

Fabry-Perot &

Prisme de Wollaston/wedge plate Rhomboèdres λ/2

Rhomboèdre λ/4

Injection dans la fibre

(11)

(12)

CDA, voie guidagel Roue de calibration

Trous d’entrée (étoile & ciel)

Analyse polarimétrique

(13)

Rhomboèdres de Fresnel

(14)

Dispersion croisée Camera

collimateurs réseau sortie de fibre

(15)

(16)

collimateurs

réseau

(17)

(18)

Découpeur d’image

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

Imagerie indirecte des surfaces stellaires

(27)

Imagerie indirecte des surfaces stellaires

Pas de résolution spatiale directe sur les étoiles

Techniques d’imagerie tomographique, inspirées de l’imagerie médicale

(28)

Imagerie indirecte Des taches froides:

Imagerie Doppler

Signature spectrale Des taches stellaires

1. Tache à basse latitude

(29)

Imagerie indirecte Des taches froides:

Imagerie Doppler

Signature spectrale Des taches stellaires

1. Tache à haute latitude

(30)

Série temporelle De spectres

Carte reconstruite

(31)

Magnétogrammes stellaires

Imagerie

Zeeman-Doppler

1. longitude des

régions mgnétiques

(32)

Magnétogrammes stellaires

Imagerie

Zeeman-Doppler

1. latitude des

régions mgnétiques

(33)

Magnétogrammes stellaires

Imagerie

Zeeman-Doppler

1. orientation des

lignes de champ

(34)

Série temporelle De spectres polarisés

Carte reconstruite

(35)

Magnétogrammes stellaires

HR 1099 Binaire serrée

Sous-géante K1 (+ G5 sec.) P_rot= 2.83 days

M ~ 1.0 M_sun R ~ 3.7 R_sun T ~ 4700 K

(36)

HD 199178

FK Com type star G5 giant

P_rot~ 3.3 days M ~ 1.65 M_sun R ~ 6 R_sun

T ~ 5400 K

Magnétogrammes stellaires

(37)

Zeeman Imaging using different spectral lines

LSD profiles CaII IR triplet

photosphère

Champ magnétique chromosphérique

(38)

(39)

(40)

prim.

(41)

prim.