Poveikis, žinomas kaip „vakuuminis dvigubumas“, buvo prognozuojamas prieš 80 metų. Tačiau astronomai tai galėjo patvirtinti tik stebėdami silpnos neutrono žvaigždės šviesą.
Kvantinės fizikos duomenimis, vakuuminė erdvė nėra visiškai tuščia - virtualios dalelės atsiranda iš nebuvimo net tuščiose tuštumose. Jie gali atrodyti kaip vaiduokliški vizijos, bet astronomai mano, kad dabar jie gali pastebėti, kokių trikdžių sukelia virtualios dalelės, atsirandančios dėl silpnos šviesos, kurią sukelia skilimo medžiaga.
Paaiškėjo, kad tai yra neutronų žvaigždė RX J1856.5-3754, esanti apie 400 šviesmečių nuo mūsų planetos. Mokslininkai, naudodami ESO labai didelį teleskopą (VLT) Atakamos dykumoje, Čilėje, atrado kvantinį efektą, pirmą kartą numatytą 1930 m. Tai vadinama „vakuumo dvigubumu“, o jo buvimo įrodymai gali labai paveikti mūsų supratimą apie visos Visatos veikimą.
Atrodo keista, kad mes galime išmatuoti kvantinius efektus šalia neutronų žvaigždės paviršiaus šimtus šviesos metų, tačiau turime ištirti kraštutiniausias gamtos „laboratorijas“, kad suprastume mažus fizinius reiškinius, turinčius didžiulį poveikį astronominiams duomenims. RX J1856.5-3754 atveju, manoma, kad jos galingas magnetinis laukas manipuliuoja virtualiomis dalelėmis ir ištraukia jas iš vakuumo, kad sukurtų prizminį efektą silpnoje šviesoje, kurią generuoja neutronų žvaigždė. Virtualių dalelių reiškinys slypi daugelyje įdomių astrofizinių teorijų. Konkrečiai kalbant, tai yra Hawkingo spinduliuotės mechanizmas, 1970 m. Fiziko pasiūlyta teorija, rodanti, kad juodosios skylės gali išgaruoti. Nesvarbu, ar tai yra ir ar virtualios dalelės vaidina tam tikrą vaidmenį, tai yra karštų diskusijų objektas. Kaip šie vaiduokliški kvantiniai reiškiniai, veikiantys su magnetiniais laukais, turi pastebimų efektų?
Klasikinėje fizikoje, jei šviesa praeina vakuume, ji lieka nepakitusi. Tačiau, jei įrodymai yra teisingi ir dalelės yra vakuume tiesiai aplink neutrono žvaigždę, magnetinis laukas pradės sąveikauti su jais, kad galėtų manipuliuoti šviesa, kai jis eina per juos. Šį efektą prognozuoja „kvantinė elektrodinamika“ - „KVED“.
Paaiškėjo, kad VLT aptiko keistą neutrono žvaigždės šviesos poliarizaciją, o tai rodo, kad atsirado dvigubas vakuuminis žiedas.
„Pasak CEA, magnetizuotas vakuumas veikia kaip šviesos sklidimo prizmė. Šis efektas vadinamas vakuuminiu dvigubinimu, - sakė pagrindinis mokslininkas Roberto Mignani iš INAF Milano Italijoje ir Zelena Góra universitetas Lenkijoje.
„Šį efektą galima pastebėti tik esant neįtikėtinai stipriems magnetiniams laukams, pvz., Aplinkinių neutronų žvaigždėms“, - pridūrė Paduvos universitetas, Italija, Roberto Turolla. „Tai dar kartą rodo, kad neutronų žvaigždės yra neįkainojamos laboratorijos pagrindiniams fiziniams įstatymams tirti.“ Neutrono žvaigždės yra žvaigždžių liekanos, turinčios dešimtąją mūsų Saulės masę. Kai jie išeina iš vandenilio kuro, yra sprogimas kaip supernova. Išlieka tik maža ir labai tanki neutronų sfera (dažniausiai). Įdomu tai, kad neutronų žvaigždės išlaiko savo tėvų žvaigždžių kampinį pagreitį ir magnetizmą.
Pulsars yra sparčiai besisukančios neutrono žvaigždės, laikomos tiksliausiu Visatos laikrodžiu, mirksi pastoviu greičiu. Dėl šių veiksnių neutronų žvaigždės idealiai vertina bendrosios reliatyvumo teorijos ir stipraus magnetinio lauko poveikį.
Ir dabar su savo pagalba astronomai nori atskleisti kvantinio efekto įrodymus, kuriuos jie teoriškai išreiškė prieš daugiau nei 80 metų. Bet tai tik pradžia.
„Poliarizacijos matavimai pagal naujos kartos teleskopą (pvz., ESO neįtikėtinai didelį teleskopą) gali atlikti svarbų vaidmenį bandant QVED prognozę apie dvigubą dvigubumą, - sakė Mignani.
