小行星 (4) Vesta 的同步线性与圆偏振光学测量

利用 Lick 天文台 Shane 3 米望远镜上的 POLISH2 偏振仪，我们在 $13.7^\circ$ 相位角下对小行星 (4) Vesta 进行了一次长达 3.8 小时的观测，确认了 $B$ 和 $V$ 波段中线性偏振的旋转调制。我们测得线性偏振度的峰峰值调制为 $\Delta P = (294 \pm 35) \times 10^{-6}$ (ppm)，时间平均值为 $\Delta P / P = 0.0577 \pm 0.0069$。将线性偏振面旋转至散射面后，以 $12 \sigma$ 的置信度探测到小行星旋转调制，且仅在 Stokes $Q/I$ 中观测到。POLISH2 可同时测量 Stokes $I$、$Q$、$U$（线性偏振）和 $V$（圆偏振），但我们未探测到显著的圆偏振信号，其在 $B$ 波段的 $1 \sigma$ 上限为 140 ppm。预期圆偏振源于粗糙表面对阳光的多次散射，此前已在除小行星外的几乎所有其他类太阳系天体中探测到。后续观测可与 Dawn 任务获取的表面反照率图进行比较，从而可能识别小行星表面的成分变化。这些结果证明了 POLISH2 在 Lick 3 米望远镜上实现的高精度，该仪器旨在直接探测空间上不可分辨的系外行星的散射光。