天文學家或許已經獲得了量子力學中最奇特預言之一的最有力證據：即使是「空無一物」的空間也能影響光的傳播。
這指的是真空雙折射現象，這是一種由維爾納·海森堡在近 90 年前預言的效應。根據理論，理想的真空並非空無一物：其中不斷有虛粒子產生與湮滅，而在超強磁場中，這些粒子能夠改變光的偏振。
包括斯溫伯恩大學馬庫斯·洛爾博士在內的一個國際研究團隊，對磁星 1E 1547.0-5408 進行了研究——這是一顆磁場強度比地球磁場強數萬億倍的中子星。觀測工作是利用美國太空總署的 IXPE X射線偏振測量儀、國際太空站上的 NICER 望遠鏡以及澳洲的 Murriyang 射電望遠鏡進行的。
無線電觀測顯示，這顆磁星的磁軸與自轉軸幾乎重合，而觀測者幾乎是從「極點」方向進行觀測。這種幾何結構非常適合尋找該效應。
IXPE 的 X射線數據揭示了極高的偏振度，且偏振方向清晰地跟隨恆星的磁場——這正是真空雙折射發生時應有的現象。
「要探測到這種效應，需要一個比我們在地球上所能創造的任何磁場強 100 百萬倍的磁場。大自然為我們提供了磁星，它們是完美的宇宙實驗室，」洛爾博士指出。
研究結果已發表在《自然》雜誌上。如果這一解釋得到證實，這將成為該現象自 1930 年代被預言以來，首次獲得的直接證據。
額外的觀測和更精確的模型將有助於將量子訊號與磁星周圍的其他過程區分開來。那麼，這對我們理解空間的基本本質意味著什麼呢？
這一發現開闢了一條研究宇宙極端條件下量子真空的新途徑。
