Polarimetry / Polarimetrie

5.17 Polarimetry / Polarimetrie

Polarimetrie misst die Polarisation elektromagnetischer Strahlung — die bevorzugte Schwingungsrichtung der elektrischen Feldkomponente des Lichts. Polarisation entsteht durch Streuung, Synchrotronstrahlung, Reflexion und die Ausrichtung von Staubkörnern in Magnetfeldern.

Durch Messung der linearen Polarisation des Sternenlichts, das an interstellaren Staubkörnern gestreut wird, lässt sich die Struktur des galaktischen Magnetfelds kartieren. Zirkuläre Polarisation wird bei der Zeeman-Aufspaltung von Spektrallinien beobachtet und erlaubt die Messung stellarer Magnetfelder.

Die Polarimetrie der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung ist von besonderem Interesse: E-Moden-Polarisation wurde bereits nachgewiesen und enthält Informationen über die Dichte- und Geschwindigkeitsverteilung zum Zeitpunkt der Rekombination. Die Suche nach B-Moden — die durch primordiale Gravitationswellen der Inflation erzeugt würden — ist eines der wichtigsten Ziele der modernen Kosmologie.

Spezialisierte Polarimeter wie SPHERE am VLT werden auch zur direkten Abbildung von Exoplaneten eingesetzt, da das vom Planeten reflektierte Sternlicht polarisiert ist.

5.17 Polarimetry / Polarimetrie

Polarimetry measures the polarization of electromagnetic radiation — the preferred oscillation direction of light's electric field component. Polarization arises from scattering, synchrotron radiation, reflection, and the alignment of dust grains in magnetic fields.

By measuring the linear polarization of starlight scattered by interstellar dust grains, the structure of the galactic magnetic field can be mapped. Circular polarization is observed in the Zeeman splitting of spectral lines and enables measurement of stellar magnetic fields.

Polarimetry of the cosmic microwave background is of particular interest: E-mode polarization has been detected and contains information about the density and velocity distribution at the time of recombination. The search for B-modes — produced by primordial gravitational waves from inflation — is one of the most important goals of modern cosmology.

Specialized polarimeters such as SPHERE at the VLT are also used for direct imaging of exoplanets, as the starlight reflected by a planet is polarized.