超高分解能のエシェル分光器

先週いくつかのタイムラインで流れてきた地球外惑星のwebにはきれいな惑星の絵がついていて、本当にこれが見えたのか?と思ったのですが、どうやら分かったのは質量と密度と恒星からの距離だけのようです。画像は想像図なのでしょう。ちょっとがっかりです。
https://economictimes.indiatimes.com/news/science/nasas-new-finding-126-rare-exoplanets-some-capable-of-supporting-life-pics-here/articleshow/110457971.cms?from=mdr

New Catalog Showcases a Diverse Exoplanet Landscape with Strange, Exotic Worlds


地球よりも密度が高い惑星や、弱い光の赤色矮星(銀河中心部に多い)の周りを早く公転している地球型惑星など、面白い惑星の存在がわかったのは有意義だと思います。今後の望遠鏡の発展で精細な画像が得られることを期待しましょう。
さて、火曜日でしたか、恒星の発光スペクトルのドップラーシフトを10桁の精度(今はまだ8桁くらいのようです)で測定して惑星の存在を見つけるという話をしましたが、その時に使っている分光器は干渉計ではなくてエシェル分光器 (Echelle spectrometer)と呼ばれるものだということがわかりました。
特殊な回折格子で、10次以上の高次回折を使うので分解能がよく、さらに光を飛ばす距離が6mなどと長いので分解能が稼げるようです。高次光は違う次数で波長が違うものが同じ角度に出るので分離が大変ですが、エシェル分光器は、直交方向にもう一つ分光器(プリズムか回折格子)を使って分けて2次元に展開してデータを得るという仕組みです。
光路を長くするか、次数を上げるか、光検出器の画素を小さくするか(光が弱くなるので高感度が必要)、という方法で分解能を上げることができますね。熱膨張の影響が出るはずなので温度管理が大切になると思います。

英語は https://andor.oxinst.com/learning/view/article/echelle-spectrographs-a-flexible-tool-for-spectroscopy から。

diffraction grating 回折格子
blazing / blaze angle 回折格子のギザギザの角度
※きれいな写真があります。 https://holographix.com/custom-blazed-gratings/?gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwpNuyBhCuARIsANJqL9Msna6EGHgp7Rg6Fj3pyMlXu8D_b70BhbV9QJL2MbdzrtvWFlye8pkaAmsdEALw_wcB 
”An Echelle spectrograph disperses the light in two orthogonal directions using two dispersion stages. We can denote these as the X and Y directions. ”
disperse 分散させる
dispersion 分散  band dispersion バンド分散
orthogonal directions 直交方向
denote ~と名付ける、~と呼ぶことにする
“Echelle in French means a ladder, hence the connotation here where the spectral orders correpsond to the rungs of the ladder as a result of the dispersion in the vertical and horizontal directions.”
echelleは フランス語ではしごの意味です。こう呼ばれる理由はスペクトルの次数がはしごの段に似ているからです。← わかりますか? 私はよくわかりません。下記の図がはしごに見えるのかもしれません。
https://andor.oxinst.com/learning/view/article/echelle-spectrographs-a-flexible-tool-for-spectroscopy
rung 梯子の段、横棒
“In most Echelle spectrograph designs there are no moving parts, which results in a robust design lending itself to incorporation into portable systems and systems needed in ‘hostile’ environments. ”
hostile 「ホ」スタイる 敵対的な
there are no moving parts 可動部品がない
robust 「ロ」バスト 堅牢な
hostage ホステージ 捕虜、人質
prisoner of war 戦争捕虜

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