Erste Beobachtungen mit ZIMPOL am GREGOR

Beispiel einer Polarisationsmessung bei der Sr I Linie be 460.7 nm. Die Messung wurde mit einer totalen Belichtungszeit von einer Minute, nahe des Sonnenrands und mit dem Spektrographenspalt senkrecht dazu durchgeführt. Der Sonnenrand ist unten. Außerdem kann man eine Fackelregion als hellen Streifen im Spektrum erkennen. Die positive Stokes Q Richtung ist parallel zum Rand definiert. Man kann im Q/I Bild die Streupolarisation der Sr I Linie deutlich erkennen, welche zum Sonnerand hin zunimmt.

In Zusammenarbeit mit dem Istituto Ricerche Solari Locarno (IRSOL) wurde zum ersten mal ein weiteres Instrument (ZIMPOL) am GREGOR Teleskop installiert. Es wurden einige erste erfolgreiche Beobachtungen durchgeführt.

Das neue Instrument ist ein Polarimeter für den sichtbaren Wellenlängenbereich (390-700 nm), welches mit dem Spektrographen am GREGOR kombiniert wird. Das Polarimeter  basiert auf einer Technologie, die ursprünglich an der ETH Zürich entwickelt wurde. Seit viele Jahren wird es am IRSOL eingesetzt und in Zusammenarbeit mit SUPSI (Fachhochschule in Lugano-Manno) weiterentwickelt.

Das System besteht aus zwei Hauptkomponenten: einem schnellen Polarisationsmodulator aufgebaut aus zwei ferro-elektrischen Flüssigkristall-Modulatoren, zwei Verzögerungsplatten und einem Polarisator. Dieser wandelt die Polarisationsignale in modulierte Intensitässignale um. Die zweite Komponente ist ein Kamera System mit einem speziellen maskierten CCD-Sensor, der das modulierte Intensitätssignal direkt auf dem Sensor demodulieren kann. Dieses Konzept ermöglicht eine schnelle Polarisationsmodulation von 1 kHz, schnell genug damit die Polarisationsmessung vollständig unempfindlich gegenüber Seeing-Variationen wird. Dadurch erreicht das Polarimeter eine hohe Empfindlichkeit und eignet sich speziell gut zur Messung von sehr kleinen polarimetrischen Signalen.

Ende Oktober 2013 ist dieses System nun zum ersten mal am GREGOR installiert worden mit dem Ziel das Instrument auf die anderen Komponenten (Teleskop, Spektrograph und AO) abzustimmen.
Es wurden einige Beobachtungen durchgeführt, die die Leistungsfähigkeit des Instruments für neue wissenschaftliche Anwendungen demonstrieren sollen.

Ein weiterer wichtiger Punkt dieser Versuche war die Kalibration der Messungen. Moderne Sonnenteleskope wie GREGOR haben oft viele Schrägspiegel, welche die Polarisation verändern, bevor sie gemessen werden kann. Dies ist in der Regel ein schwierig zu lösendes Kalibrationsproblem. GREGOR jedoch bietet den grossen Vorteil, dass eine Kalibrationseinheit vor dem ersten Schrägspiegel im Teleskop eingebaut ist. Damit kann das Teleskop und das Polarimeter vollständig kalibriert werden. Die Signale in den aufgenommenen Daten zeigen, dass dies bereits zu einem hohen Grad gelungen ist.