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POLARIMETRY WITH THE GEMINI PLANET IMAGER: METHODS, PERFORMANCE AT FIRST LIGHT, AND THE CIRCUMSTELLAR RING AROUND HR 4796A
Indexado
WoS WOS:000348820900069
Scopus SCOPUS_ID:84922318946
DOI 10.1088/0004-637X/799/2/182
Año 2015
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We present the first results from the polarimetry mode of the Gemini Planet Imager (GPI), which uses a new integral field polarimetry architecture to provide high contrast linear polarimetry with minimal systematic biases between the orthogonal polarizations. We describe the design, data reduction methods, and performance of polarimetry with GPI. Point-spread function (PSF) subtraction via differential polarimetry suppresses unpolarized starlight by a factor of over 100, and provides sensitivity to circumstellar dust reaching the photon noise limit for these observations. In the case of the circumstellar disk around HR 4796A, GPI's advanced adaptive optics system reveals the disk clearly even prior to PSF subtraction. In polarized light, the disk is seen all the way in to its semi-minor axis for the first time. The disk exhibits surprisingly strong asymmetry in polarized intensity, with the west side greater than or similar to 9 times brighter than the east side despite the fact that the east side is slightly brighter in total intensity. Based on a synthesis of the total and polarized intensities, we now believe that the west side is closer to us, contrary to most prior interpretations. Forward scattering by relatively large silicate dust particles leads to the strong polarized intensity on the west side, and the ring must be slightly optically thick in order to explain the lower brightness in total intensity there. These findings suggest that the ring is geometrically narrow and dynamically cold, perhaps shepherded by larger bodies in the same manner as Saturn's F ring.

Revista



Revista ISSN
Astrophysical Journal 0004-637X

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Disciplinas de Investigación



WOS
Astronomy & Astrophysics
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Perrin, M. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos
2 Duchene, Gaspard Hombre UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
Univ Grenoble Alpes - Francia
CNRS - Francia
University of California, Berkeley - Estados Unidos
Universite Grenoble Alpes - Francia
CNRS Centre National de la Recherche Scientifique - Francia
Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG) - Francia
3 Millar-Blanchaer, Max A. Hombre UNIV TORONTO - Canadá
University of Toronto - Canadá
4 Fitzgerald, Michael P. Hombre UNIV CALIF LOS ANGELES - Estados Unidos
University of California, Los Angeles - Estados Unidos
5 Graham, James Hombre UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
University of California, Berkeley - Estados Unidos
6 Wiktorowicz, Sloane Mujer UC Santa Cruz - Estados Unidos
University of California, Santa Cruz - Estados Unidos
7 Kalas, Paul Hombre UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
University of California, Berkeley - Estados Unidos
8 Macintosh, Bruce Hombre Lawrence Livermore Natl Lab - Estados Unidos
Universidad de Stanford - Estados Unidos
Lawrence Livermore National Laboratory - Estados Unidos
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
9 Bauman, Brian J. Hombre Lawrence Livermore Natl Lab - Estados Unidos
Lawrence Livermore National Laboratory - Estados Unidos
10 Cardwell, A. Hombre Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
11 Chilcote, Jeffrey K. Hombre UNIV CALIF LOS ANGELES - Estados Unidos
University of California, Los Angeles - Estados Unidos
12 De Rosa, Robert Hombre Arizona State Univ - Estados Unidos
Univ Exeter - Reino Unido
School of Earth and Space Exploration - Estados Unidos
University of Exeter - Reino Unido
13 Dillon, Daren Hombre UC Santa Cruz - Estados Unidos
University of California, Santa Cruz - Estados Unidos
14 Doyon, Rene Hombre UNIV MONTREAL - Canadá
University of Montreal - Canadá
15 Dunn, J. Mujer Natl Res Council Canada Herzberg - Canadá
National Research Council Canada - Canadá
16 Erikson, Darren Hombre Natl Res Council Canada Herzberg - Canadá
National Research Council Canada - Canadá
17 Gavel, Donald Hombre UC Santa Cruz - Estados Unidos
University of California, Santa Cruz - Estados Unidos
18 Goodsell, Stephen Hombre Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
19 Hartung, Markus Hombre Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
20 Hibon, Pascale Mujer Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
21 Ingraham, Patrick Hombre Universidad de Stanford - Estados Unidos
UNIV MONTREAL - Canadá
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology - Estados Unidos
University of Montreal - Canadá
22 Kerley, Daniel Hombre Natl Res Council Canada Herzberg - Canadá
National Research Council Canada - Canadá
23 Konopacky, Quinn Hombre University of Toronto - Canadá
24 Larkin, James E. Hombre UNIV CALIF LOS ANGELES - Estados Unidos
University of California, Los Angeles - Estados Unidos
25 Maire, Jerome Hombre UNIV TORONTO - Canadá
University of Toronto - Canadá
26 Marchis, Franck Hombre Carl Sagan Ctr - Estados Unidos
SETI Institute - Estados Unidos
27 Marois, Christian Hombre Natl Res Council Canada Herzberg - Canadá
National Research Council Canada - Canadá
28 Mittal, T. - UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
University of California, Berkeley - Estados Unidos
29 Morzinski, Katie Mujer UNIV ARIZONA - Estados Unidos
The University of Arizona - Estados Unidos
30 Oppenheimer, B. R. Hombre AMER MUSEUM NAT HIST - Estados Unidos
American Museum of Natural History - Estados Unidos
31 Palmer, D. Hombre Lawrence Livermore Natl Lab - Estados Unidos
Lawrence Livermore National Laboratory - Estados Unidos
32 Patience, Jennifer Mujer Arizona State Univ - Estados Unidos
School of Earth and Space Exploration - Estados Unidos
33 Poyneer, Lisa A. Mujer Lawrence Livermore Natl Lab - Estados Unidos
Lawrence Livermore National Laboratory - Estados Unidos
34 Pueyo, Laurent Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos
35 Rantakyro, Fredrik T. Hombre Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
36 Sadakuni, N. - Observatorio Gemini - Chile
Gemini ObservatorySouthern Operations Center - Chile
37 Saddlemyer, Les Mujer Natl Res Council Canada Herzberg - Canadá
National Research Council Canada - Canadá
38 Savransky, D. Hombre CORNELL UNIV - Estados Unidos
Cornell University - Estados Unidos
Cornell University College of Engineering - Estados Unidos
39 Soummer, Remi Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos
40 Sivaramakrishnan, Anand Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos
41 Song, Inseok Hombre Univ Georgia - Estados Unidos
The University of Georgia - Estados Unidos
University of Georgia - Estados Unidos
42 Thomas, Sandrine Mujer NASA - Estados Unidos
NASA Ames Research Center - Estados Unidos
43 Wallace, J. Kent Hombre CALTECH - Estados Unidos
Jet Propulsion Laboratory - Estados Unidos
44 Wang, Jason J. - UNIV CALIF BERKELEY - Estados Unidos
45 Wolff, Schuyler G. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
STScI - Estados Unidos
Johns Hopkins University - Estados Unidos
Space Telescope Science Institute - Estados Unidos

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Origen de Citas Identificadas



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Citas No-identificadas: 75.59 %

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Citas No-identificadas: 75.59 %

Financiamiento



Fuente
National Science Foundation
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Australian Research Council
National Aeronautics and Space Administration
National Stroke Foundation
U.S. Department of Energy by Lawrence Livermore National Laboratory

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
We thank the international team of engineers and scientists who worked to make GPI a reality. The Gemini Observatory is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under a cooperative agreement with the NSF on behalf of the Gemini partnership: the National Science Foundation (United States), the National Research Council (Canada), CONICYT (Chile), the Australian Research Council (Australia),Ministerio da Ciencia, Tecnologia e Inovacao (Brazil) and Ministerio de Ciencia, Tecnologia e Innovacion Productiva (Argentina). We acknowledge financial support from the Gemini Observatory, the National Science Foundation (NSF) Center for Adaptive Optics at University of California, SantaCruz, theNSF (AST-0909188; AST-1211562), NASA (NNX11AD21G and NNX10AH31G), the University of California Office of the President (LFRP-118057), and the Dunlap Institute, University of Toronto. Portions of this work were performed under the auspices of the U.S. Department of Energy by Lawrence Livermore National Laboratory under Contract DE-AC52-07NA27344, and other portions under contract with the California Institute of Technology Jet Propulsion Laboratory funded by NASA through the Sagan Fellowship Program executed by the NASA Exoplanet Science Institute. We also acknowledge support from the Natural Science and Engineering Council of Canada. M. D. P. was supported in part by a National Science Foundation Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowship, NSFAST-0702933. M.D.P. also acknowledges support from the STScI Director's Discretionary Research Fund.

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