Gli astronomi hanno forse ottenuto le prove più convincenti di una delle previsioni più bizzarre della meccanica quantistica: persino lo spazio «vuoto» è in grado di influenzare la propagazione della luce.
Si tratta della birifrangenza del vuoto, un effetto previsto quasi 90 anni fa da Werner Heisenberg. Secondo la teoria, il vuoto perfetto non è vuoto: in esso nascono e scompaiono costantemente particelle virtuali che, in un campo magnetico ultra-intenso, possono modificare la polarizzazione della luce.
I ricercatori di un team internazionale, tra cui il dottor Marcus Lower della Swinburne University, hanno studiato la magnetar 1E 1547.0-5408, una stella di neutroni con un campo magnetico trilioni di volte più forte di quello terrestre. Le osservazioni sono state condotte utilizzando il polarimetro a raggi X IXPE della NASA, il telescopio NICER sulla ISS e il radiotelescopio australiano Murriyang.
Le osservazioni radio hanno mostrato che l'asse magnetico e quello di rotazione della magnetar quasi coincidono e che l'osservatore la vede quasi «dal polo». Tale geometria è ideale per la ricerca dell'effetto.
I dati a raggi X dell'IXPE hanno rivelato un grado di polarizzazione estremamente elevato, con la direzione della polarizzazione che seguiva chiaramente il campo magnetico della stella: esattamente ciò che dovrebbe accadere in presenza di birifrangenza del vuoto.
«Per rilevare l'effetto è necessario un campo 100 milioni di volte più forte di qualsiasi cosa possiamo creare sulla Terra. La natura ci ha fornito le magnetar, laboratori cosmici ideali», ha osservato il dottor Lower.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature. Se l'interpretazione venisse confermata, si tratterebbe della prima prova diretta di un fenomeno previsto già negli anni 1930.
Ulteriori osservazioni e modelli più precisi aiuteranno a separare il segnale quantistico da altri processi attorno alla magnetar. Cosa significa questo per la nostra comprensione della natura fondamentale dello spazio?
La scoperta apre una nuova strada allo studio del vuoto quantistico nelle condizioni più estreme dell'Universo.
