具有水平不均匀性的恒星大气中的散射偏振与Hanle效应

来自各向异性光源的光散射会在谱线和连续谱中产生线偏振。在恒星大气外层，辐射场的各向异性通常由逃逸辐射主导，但物理条件的局部水平涨落也可能有贡献，从而扭曲光照并进而影响偏振模式。此外，磁场可能通过Hanle效应扰动并改变谱线散射偏振信号。在此，我们研究此类对称性破缺效应。我们发展了一种方法，用于求解具有弱水平不透明度与源函数涨落的散射大气中的偏振辐射转移问题。该方法包括线性化（假设小不透明度涨落）、通过谐波分析简化为准平面平行问题，以及通过广义标准技术进行数值求解。我们将此方法应用于研究具有普朗克函数和不透明度水平涨落的大气中的散射偏振。我们从问题的对称性和维度考量出发，推导出若干非常一般的结果和约束条件，并给出了一些特别感兴趣的说明性问题的显式解。例如，我们展示了：(a) 当考虑越来越小的水平大气不均匀性时，分数线偏振信号的幅度如何变化；(b) 在存在此类不均匀性的情况下，即使是垂直磁场也可能改变散射谱线偏振；(c) 无需倾斜磁场即可产生前向散射偏振。这些结果对于理解该问题的物理本质以及作为多维辐射转移程序的基准测试具有重要意义。