光学偏振天体测量的实测演示

提出一种测量天体偏振流量质心与总流量质心之差的方法——偏振天体测量(polaroastrometry)。使用对应于斯托克斯参数 $Q$ 或 $U$ 的流量质心分别偏离总流量质心乘以无量纲斯托克斯参数 $q$ 或 $u$ 作为信号。基于一台结合旋转半波片双光束偏振计与散斑干涉仪特征的仪器在 $V$ 波段进行的观测，展示了该方法的有效性。对于来自70厘米望远镜、累积光电子总数 $N_e$ 为 $10^9$ 的情况，偏振天体测量信号噪声为60-70 $\mu$as rms；这对应于总积分时间500秒和天体星等 $V=6$ mag。在较小的 $N_e$ 下，噪声按 $\approx 1.7^{\prime\prime}/\sqrt{N_e}$ 增加，而在较大的 $N_e$ 下由于半波片的不完美噪声保持不变。对于未被偏振的主序星、被星际尘埃偏振的主序星以及刍藁型变星R Tri，信号未检测到。对于刍藁型变星 $\chi$ Cyg，偏振天体测量信号在斯托克斯 $Q$ 和 $U$ 下分别为 $310\pm70$ 和 $300\pm70$ $\mu$as；对于 $o$ Cet，这些值分别为 $490\pm100$ 和 $1160\pm100$ $\mu$as。显著的偏振天体测量信号值证明了偏振流量分布的不对称性。