多峰干涉滤光片及其天文学应用

吴江华

 

多峰干涉滤光片是指其透过率曲线包含多个通带(图1)的干涉滤光片,它允许多个波段的光线同时透过;而普通干涉滤光片的透过率曲线只有一个通带,只允许一个波段的光线通过。多峰干涉滤光片在设计和制造工艺上比普通干涉滤光片都要复杂得多。

 

   1 多峰干涉滤光片的透过率曲线     2新型测光系统观测得到的图像

 

利用多峰干涉滤光片可以组成一个多波段同时测光系统,系统由“Schmidt望远镜+物端棱镜+多峰干涉滤光片组成,白光经物端棱镜色散,其中多个通带的光线可以同时透过多峰干涉滤光片,然后分别在CCD上聚焦成像。图2显示实际观测得到的一幅图像,可以看到,对每一颗星,观测得到沿赤纬方向排列的四个拉长了的“星像”(实际为物端棱镜光谱中的四段),在数据处理时,我们也相应地定义了一个拉长的孔径,其大小根据天气情况和测量的波段而有所不同。

 

该新型滤光片是我们BATC课题组和中科院长春光机所于2005年联合研制成功的,于2006年初投入blazar天体的监测中。目前关于blazar天体的光变机制还存在着一些争论,而颜色是区分不同模型的一个重要参量。用一架望远镜监测blazar天体的光变,传统的方法是轮流使用多个滤光片,即所谓的准同时多波段测量。由于blazar天体的光变时标可以到小时甚至分钟的量级,在一个波段的观测结束后、开始另一个波段的观测时,监测对象的内秉亮度可能已经发生变化,在使用这样的两次观测结果计算颜色时,就可能得到错误的结果。为了得到准确的颜色,我们研制的多峰干涉滤光片,可以对blazar天体的光变进行真正的同时的多波段监测,保证得到真正的颜色,因而对约束blazar天体的光变机制具有重要的意义。目前,基于2006年初的第一次观测结果的文章已经被AJ杂志接收。

 

 

下图为20061218日观测BL-Lac天体同时得到的3色光变曲线