[科普中國]-塞曼-都卜勒成像

天文物理學中的塞曼-多普勒成像（Zeeman–Doppler imaging）是一種繪制恒星磁場圖的斷層攝影術方式。

簡介天文物理學中的塞曼-多普勒成像（Zeeman–Doppler imaging）是一種繪制恒星磁場圖的斷層攝影術方式。1

原理本方法是利用磁場對形成于大氣中的發(fā)射或吸收譜線極化的能力（塞曼效應）。恒星自轉(zhuǎn)時對塞曼效應的周期性變化訊號則可讓天文學家在恒星表面進形垂直磁場的迭代重建。

這個紀數(shù)是基于最大熵原理影像重建，并且會產(chǎn)生積于資料產(chǎn)生的許多解中兼容各種解的最簡單幾何形狀的磁場（例如一個球諧函數(shù)擴展）。

本技術最早被用來重建類似太陽恒星的垂直方向磁場幾何形狀。該方法現(xiàn)在提供了系統(tǒng)性研究恒星磁場的機會，并且得到了巨大拱形的磁場可以在恒星表面以上形成的信息。為了得到與塞曼-多普勒成像相關的觀測資料，天文學家使用恒星分光偏振儀（Spectropolarimeter）進行觀測，例如裝置在夏威夷加法夏望遠鏡的ESPaDOnS和法國南日比戈爾峰貝爾納·李奧望遠鏡的NARVAL。1

恒星磁場恒星磁場是恒星內(nèi)部有傳導力的等離子運動產(chǎn)生的磁場。這種運動是經(jīng)由對流產(chǎn)生的，是一種包含物質(zhì)有形運動的能量傳輸。地區(qū)性的磁場會對等離子產(chǎn)生作用力，在密度沒有可以比較的增益下，有效的增加壓力。因此被磁化的地區(qū)相對于其它的等離子上升，直到抵達恒星的光球。這將在恒星的表面創(chuàng)造出星斑和冕圈的相關現(xiàn)象。1

斷層掃描斷層掃描（英語：Tomography），也稱斷層成像，是指通過任何可穿透的波，對物體進行分段成像的方法。該技術被應用在了影像診斷學、考古學、生物學、大氣科學、地球物理學、海洋學、等離子體物理學、材料科學、天體物理學、量子信息學等多個科學領域中。斷層掃描出來的圖像被稱為“斷層掃描圖”。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學院工程熱物理研究所