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