天文学家可能已经获得了量子力学中最奇异预言之一的最有力证据：即便是“空无一物”的空间也能影响光的传播。
这指的是真空双折射现象，该效应由维尔纳·海森堡在近 90 年前预言。根据理论，理想的真空并非空无一物：其中不断有虚粒子产生又湮灭，而在超强磁场中，这些粒子能够改变光的偏振。
包括斯威本科技大学马库斯·洛尔博士在内的一个国际研究团队，对磁星 1E 1547.0-5408 进行了研究——这是一颗磁场强度比地球磁场强数万亿倍的中子星。观测工作利用了美国国家航空航天局的 IXPE X射线偏振探测器、国际空间站上的 NICER 望远镜以及澳大利亚的 Murriyang 射电望远镜。
射电观测显示，该磁星的磁轴与自转轴几乎重合，且观测者几乎是从“极点”方向进行观测。这种几何结构非常适合寻找该效应。
IXPE 的 X射线数据揭示了极高的偏振度，且偏振方向清晰地遵循恒星的磁场分布——这正是真空双折射现象发生时应有的表现。
“要探测到这种效应，需要比我们在地球上所能创造的任何磁场强 100 百万倍的磁场。大自然为我们提供了磁星，它们是完美的宇宙实验室，”洛尔博士指出。
研究结果发表在《自然》杂志上。如果这一解释得到证实，这将成为早在 1930 年代就被预言的这一现象的首个直接证据。
后续的观测和更精确的模型将有助于将量子信号与磁星周围的其他过程区分开来。那么，这对我们理解空间的本质意味着什么呢？
这一发现开辟了在宇宙极端条件下研究量子真空的新途径。
