Астрономы подтвердили квантовое свойство пространства, предсказанное в 1930-х годах

Изучение свойств света при помощи Очень большого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Европейской южной обсерватории привело астрономов к весьма неожиданным результатам. Выяснилось, что поляризация света вокруг наблюдаемой нейтронной звезды указывает на присутствие квантового эффекта, который ученые предсказывали еще в 1930-годы, называя его двойным преломлением лучей в вакууме.

Открытие удалось сделать группе исследователей во главе с Роберто Мигнани (Roberto Mignani) из Национального астрофизического института (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) в Италии. Ученые сделали детальный анализ данных VLT по наблюдениям звезды с кодовым названием RX J1856.5-3754, находящейся в 400 световых годах от Земли. Исследования были представлены в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Считается, что нейтронные звезды представляют собой очень плотные ядра массивных звезд, масса который по меньшей мере 10 раз больше массы Солнца. Такой статус звезды получили после определенных драматических событий в конце своего жизненного цикла, а именно взрыва сверхновых. Подобные объекты обладают экстремально мощными магнитными полями, их мощность в миллиарды раз превышает мощность магнитного поля Солнца. За счет этого они способны влиять на окружающее звезду пустое пространство.

Согласно законам физики, при прохождении через вакуум свет проходит сквозь него без каких-либо изменений. Однако согласно квантовой электродинамике пустоту наполняют виртуальные частицы, которые непрерывно появляются и исчезают. Новое исследование указывает на то, что магнитные поля способны изменять вакуум таким образом, что он начинает воздействовать на проходящий сквозь него свет, придавая ему полярность. Данные VLT показали, что в случае с RX J1856 присутствует шестнадцатипроцентная линейная поляризация света.

«Столь высокая степень линейной поляризации, которую мы зафиксировали, не может быть объяснена без помощи представлений квантовой электродинамики о двойном лучепреломлении в вакууме», — подвел итог Мигнани.