Metoda o nazwie spektroskopia obrazująca (Multichannel Subtractive Double Pass, MSDP) została wynaleziona przez dr Pierrea Meina. Umożliwia ona jednoczesną rejestrację profili linii widmowych w całym dwuwymiarowym polu widzenia instrumentu z wysoką rozdzielczością przestrzenną i czasową. Dane obserwacyjne tworzą trójwymiarowe zbiory danych FOV (x, y, λ), w których wszystkie elementy są uzyskane równocześnie.

Cztery dekady postępu w tej technologii oraz doświadczenie astronomów wrocławskich są opisane w publikacji „Four Decades of Advances from MSDP to S4I and SLED Imaging Spectrometers”, której autorami są Pierre Mein, Jean-Marie Malherbe, Frederic Sayede, Paweł Rudawy, Kenneth Phillips i Francis Keenan. Publikacja ukazała się 2 lutego 2021 r. w czasopiśmie Solar Physics, 296, 30 (2021)

Spektrografy MSDP są z powodzeniem stosowane od lat osiemdziesiątych XX wieku czterech w kilku obserwatoriach astronomicznych: Meudon, Pic du Midi, Teide (teleskopy GVTT i Themis) oraz w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Wrocławskiego w Białkowie.

Spektrograf MSDP w OA UWr w Białkowie został zainstalowany w 1993 roku w ramach francusko-polskiej współpracy naukowej. Jest on zainstalowany w ognisku Coudé tzw. Wielkiego Koronografu, którego główny obiektyw ma średnicę 50,5 cm, a jego efektywna ogniskowa wynosi 14,5 m. Efektywna kadencja czasowa zbieranych danych to około 30 obrazów MSDP na sekundę dla ustalonej pozycji okna wejściowego względem powierzchni tarczy Słońca. Jedno przeskanowanie dużego obszaru na Słońcu (FOV rzędu 300 × 500 sekund łuku) zajmuje około 23 s.

Za pomocą spektrografu MSDP w Białkowie obserwowano i badano wiele różnorodnych zjawisk i struktur słonecznych: szybkie zmiany emisji Hα w węzłach rozbłysków słonecznych (korelacje między zmiennością strumienia rentgenowskiego i emisją Hα, modelowanie dynamiki plazmy w pętlach rozbłyskowych, modelowanie głębokości wnikania elektronów nietermicznych w rozbłyskach słonecznych), protuberancje słoneczne (3D trajektorie węzłów protuberancji odtwarzane na podstawie danych z jednego teleskopu), ewolucja i struktura obszarów aktywnych i rozbłysków słonecznych

Do tej pory opublikowano 22 artykuły recenzowane i 21 wystąpień konferencyjnych z wykorzystaniem obserwacji MSDP w OA UWr w Białkowie.

Obecnie, w ramach współpracy międzynarodowej obejmującej instytuty naukowe z Francji, Wielkiej Brytanii, Słowacji i Polski, Instytut Astronomiczny UWr uczestniczy w budowie nowoczesnego instrumentu spektroskopowego działającego w oparciu o rozwiniętą technologię MSDP. Instrument ten, przystosowany do obserwacji z zastosowaniem koronografów oraz podczas ekspedycji zaćmieniowych, nosi roboczą nazwę Solar Line Emission Dopplerometer (SLED).

Ilustracja: U góry po prawej: tzw. surge obserwowany za pomocą Wielkiego Koronografu (50 cm/1450 cm) i spektrografu MSDP w OA UWr w Białkowie 28 października 2014 r. Obserwacje wykonano w centrum linii Hα wodoru i w jej skrzydłach (±0,4 Å, ±0,8 Å, ±1,2 Å). Pełne FOV składa się z 15 indywidualnych ekspozycji (czas ekspozycji 20 ms, czas całkowity: 25 s). U dołu po lewej: ilustracja zasady działania spektrografów MSDP. F1 = okno wejściowe, F2 = widmo dzielone na tzw. kanały, F3 = rejestrowany obraz kanałów, C1 i C2 to lustra kolimatora i kamery. Strzałki wskazują drogę światła. U dołu po prawej: przykład protuberancji obserwowanej ponad brzegiem tarczy Słońca w linii Hα wodoru (N=9 kanałów).

Dodała: Joanna Molenda-Żakowicz

Pełnomocnik Dziekana ds. promocji i kontaktów z mediami