Астрономи, можливо, отримали найпереконливіші докази одного з найдивніших передбачень квантової механіки: навіть «порожній» простір здатний впливати на поширення світла.
Йдеться про вакуумну двопроменезаломність — ефект, який майже 90 років тому передбачив Вернер Гейзенберг. Згідно з теорією, ідеальний вакуум не є порожнім: у ньому постійно народжуються і зникають віртуальні частинки, які в надсильному магнітному полі можуть змінювати поляризацію світла.
Дослідники з міжнародної команди, включаючи доктора Маркуса Лоуера з Університету Свінберна, вивчили магнетар 1E 1547.0-5408 — нейтронну зірку з магнітним полем у трильйони разів сильнішим за земне. Спостереження проводилися за допомогою рентгенівського поляриметра IXPE NASA, телескопа NICER на МКС та австралійського радіотелескопа Murriyang.
Радіоспостереження показали, що магнітна вісь та вісь обертання магнетара майже збігаються, а спостерігач бачить його майже «з полюса». Така геометрія ідеально підходить для пошуку ефекту.
Рентгенівські дані IXPE виявили вкрай високий ступінь поляризації, причому напрямок поляризації чітко слідував за магнітним полем зірки — саме так і має відбуватися при вакуумній двопроменезаломності.
«Для виявлення ефекту потрібне поле в 100 мільйонів разів сильніше за будь-яке, яке ми можемо створити на Землі. Природа дала нам магнетари — ідеальні космічні лабораторії», — зазначив доктор Лоуер.
Результати опубліковані в журналі Nature. Якщо інтерпретація підтвердиться, це стане першим прямим доказом явища, передбаченого ще в 1930-х роках.
Додаткові спостереження та точніші моделі допоможуть відокремити квантовий сигнал від інших процесів навколо магнетара. Що ж це означає для нашого розуміння фундаментальної природи простору?
Відкриття прокладає новий шлях до вивчення квантового вакууму в найекстремальніших умовах Всесвіту.
