Los astrónomos podrían haber obtenido la prueba más convincente de una de las predicciones más extrañas de la mecánica cuántica: incluso el espacio «vacío» es capaz de influir en la propagación de la luz.
Se trata de la birrefringencia del vacío, un efecto que Werner Heisenberg predijo hace casi 90 años. Según la teoría, el vacío ideal no está vacío: en él nacen y desaparecen constantemente partículas virtuales que, en un campo magnético extremadamente fuerte, pueden alterar la polarización de la luz.
Investigadores de un equipo internacional, incluido el doctor Marcus Lower de la Universidad de Swinburne, estudiaron el magnetar 1E 1547.0-5408, una estrella de neutrones con un campo magnético billones de veces más fuerte que el de la Tierra. Las observaciones se realizaron con el polarímetro de rayos X IXPE de la NASA, el telescopio NICER en la EEI y el radiotelescopio australiano Murriyang.
Las observaciones de radio mostraron que los ejes magnético y de rotación del magnetar casi coinciden, y que el observador lo ve casi «desde el polo». Esta geometría es ideal para buscar el efecto.
Los datos de rayos X del IXPE revelaron un grado de polarización extremadamente alto, y la dirección de la polarización seguía claramente el campo magnético de la estrella, que es exactamente lo que debería ocurrir con la birrefringencia del vacío.
«Para detectar el efecto se necesita un campo 100 millones de veces más fuerte que cualquiera que podamos crear en la Tierra. La naturaleza nos ha dado los magnetares, laboratorios cósmicos ideales», señaló el doctor Lower.
Los resultados se han publicado en la revista Nature. Si la interpretación se confirma, será la primera prueba directa de un fenómeno predicho ya en la década de 1930.
Observaciones adicionales y modelos más precisos ayudarán a separar la señal cuántica de otros procesos alrededor del magnetar. ¿Qué significa esto para nuestra comprensión de la naturaleza fundamental del espacio?
El descubrimiento abre un nuevo camino para estudiar el vacío cuántico en las condiciones más extremas del universo.
