La Silla: HARPS

Meest gevoelige spectrograaf ter wereld met Nederlandse polarisatiebril. Zoekt exoplaneten.

Polarimeter op de Harps-spectrograaf
Polarimeter op de Harps-spectrograaf

HARPS-polarimeter: Meest gevoelige spectrograaf ter wereld heeft Nederlandse polarisatiebril

De beroemde HARPS-spectrograaf op de Europese 3,6-m telescoop op La Silla in Chili is uitgebreid met een polarimeter. Deze uitbreiding maakt dat HARPS nauwkeurig polarisatie van sterlicht kan meten. Zulke polarisatiesignalen van sterren worden gecreëerd door magnetische gebieden die vergelijkbaar zijn met zonnevlekken. De HARPS-polarimeter is ontworpen door astronomen van het voormalige Sterrekundig Instituut van de Universiteit Utrecht.

Exoplaneten

HARPS is beroemd geworden door zijn succesvolle zoektocht naar exoplaneten. De ESO-spectrograaf heeft al meer dan 75 exoplaneten gevonden door met extreme precisie het Doppler-effect te meten in spectra van sterren die heen en weer worden gewiebeld door de bijbehorende planeten. Met de nieuwe Nederlandse uitbreiding van HARPS kan het instrument nu bovendien erg nauwkeurig de polarisatie van sterlicht meten.

Polarisatie

Polarisatie beschrijft de voorkeursrichting waarin licht trilt terwijl het zich voortbeweegt. Zo'n voorkeursrichting kan veroorzaakt worden door magneetvelden, maar enkel in spectraallijnen (het Zeeman-effect). De HARPS-spectrograaf kan vele spectraallijnen tegelijk meten met hoge resolutie. Door nu ook de polarisatie van de spectraallijnen te bepalen, maakt de HARPS-polarimeter studies naar magneetvelden op sterren mogelijk. Net zoals op de zon veroorzaken magneetvelden op vele verschillende sterren actieve gebieden. Dankzij de combinatie van nauwkeurige spectroscopie en polarimetrie kunnen er uiteindelijk kaarten gemaakt worden van zulke ‘sterrenvlekken’. Door slim gebruik te maken van zowel het Doppler-effect als het Zeeman-effect kunnen magnetische details op het oppervlak van sterren zichtbaar gemaakt worden zonder de ster zelf in detail af te beelden, zoals dat wel kan bij de zon.

Polarimeter

De polarimeter voor HARPS bevindt zich in de telescoop vlak voor het brandpunt waar het opgevangen licht per optische fibers naar de gestabiliseerde spectrograaf wordt getransporteerd. Door beide beschikbare fibers te gebruiken worden er gelijktijdige metingen gedaan in twee polarisatierichtingen. Er kunnen twee verschillende polarimeters de lichtbundel in worden geschoven: voor de meting van lineaire en van circulaire polarisatie.

Ontwerp

Het ontwerp van de polarimeter is gemaakt onder leiding van Frans Snik van het Sterrekundig Instituut Utrecht. In mei 2009 is het instrument vanuit Utrecht naar Chili verscheept en de polarimeter is begin 2010 in gebruik genomen. De eerste waarnemingen waren nog nauwkeuriger dan gehoopt. Het kan een polarisatiesignaal zo klein als 1 op 100.000 detecteren, zonder verstoringen van de aardatmosfeer of het instrument zelf. Samen met de ongekende stabiliteit van de spectrograaf maakt dit de HARPS-polarimeter de meest nauwkeurige in zijn soort.

Links

De HARPS-polarimeter homepage