Телескоп NASA вперше підтвердив 90-річну теорію вакууму

Міжнародна група вчених уперше підтвердила існування ефекту подвійного заломлення світла у вакуумі. Це явище, передбачене теорією 1936 року, раніше ніколи не спостерігали безпосередньо. Результати дослідження опубліковані у журналі Nature.

Об'єктом спостереження став магнетар 1E 1547-5408 — особливий клас нейтронних зірок із найсильнішими магнітними полями у Всесвіті. Такі поля у трильйон разів потужніші за земні магніти. Сам магнетар має діаметр близько 20 км, але його маса перевищує сонячну. Він робить повний оберт навколо осі за 2 секунди та постійно випромінює радіо- і рентгенівське випромінювання.

Згідно з теорією квантової термодинаміки, вакуум не є повністю порожнім — він наповнений віртуальними частинками, які з'являються і зникають. Під впливом екстремальних магнітних полів ці частинки змінюють властивості простору, змушуючи його діяти як лінза або призма. Це призводить до фільтрації світла залежно від напрямку поширення та посилення його поляризації — орієнтації та вирівнювання фотонів.

Спостереження за допомогою космічного телескопа NASA IXPE та австралійського радіотелескопа Parks показали, що поляризація рентгенівського випромінювання магнетара майже втричі вища, ніж у інших подібних об'єктів. Такий рівень поляризації був несподіваним для дослідників, оскільки вказував на наявність додаткового чинника, що підсилює ефект.

Аналіз даних підтвердив: причиною є саме подвійне заломлення світла у вакуумі. Таким чином, вчені вперше отримали прямі докази явища, передбаченого 90 років тому. Відкриття сприяє глибшому розумінню квантової фізики та природи Всесвіту.