Квантовите „призраци“ са забелязани в крайния магнетизъм на неутронна звезда

Квантовите „призраци“ са забелязани в крайния магнетизъм на неутронна звезда

Ефектът, известен като „вакуумно двойно пречупване”, беше предсказан преди 80 години. Но астрономите успяха да го потвърдят само чрез наблюдение на светлината на слаба неутронна звезда.

Според квантовата физика, вакуумното пространство не е напълно празно - виртуалните частици се появяват от несъществуването дори в празните кухини. Те могат да изглеждат като призрачни видения, но астрономите смятат, че сега могат да забележат смущенията, причинени от виртуални частици в неясната светлина, генерирана от плътната звездна зърна на разлагащото вещество.

Оказа се, че е неутронна звезда RX J1856.5-3754, разположена на около 400 светлинни години от нашата планета. Изследователи, използващи ESO Large Telescope (VLT) в пустинята Атакама, Чили, откриха квантовия ефект, предсказан за първи път през 1930 година. Тя се нарича „вакуумно двулучепречупване“ и доказателствата за нейното присъствие могат значително да повлияят на разбирането ни за функционирането на цялата Вселена.

Изглежда странно, че можем да измерим квантовите ефекти в близост до повърхността на неутронна звезда на разстояние стотици светлинни години, но трябва да проучим най-екстремните природни "лаборатории" на дълбокия космос, за да разберем малки физически явления, които имат огромно влияние върху астрономическите данни. И в случая с RX J1856.5-3754, се смята, че неговото мощно магнитно поле манипулира виртуалните частици и ги изважда от вакуума, за да създаде призмен подобен ефект в слабата светлина, генерирана от неутронна звезда. Феноменът на виртуалните частици се крие в много любопитни астрофизични теории. По-специално, това е радиационният механизъм на Хокинг, теория, представена от физик през 70-те години, което предполага, че черните дупки са способни да се изпаряват. Дали това е така и дали виртуалните частици играят определена роля, остава предмет на разгорещен дебат. Как могат тези призрачни квантови феномени, взаимодействащи с магнитни полета, да имат някакви наблюдавани ефекти?

В класическата физика, ако светлината преминава през вакуум, тя остава непроменена. Обаче, ако доказателствата са правилни и частиците присъстват във вакуум директно около неутронната звезда, магнитното поле ще започне да взаимодейства с тях, за да манипулира светлината, докато преминава през тях. Този ефект се предсказва чрез „квантова електродинамика” - „КВЕД”.

Оказва се, че VLT открива странна поляризация на светлината, идваща от неутронна звезда, което предполага, че вакуумната двулучепречупване влиза в игра.

Според СЕА, намагнитизиран вакуум се държи като призма на разпространение на светлината. Този ефект се нарича вакуумно двойно пречупване, казва водещият изследовател Роберто Миняни от INAF Milan в Италия и Университета в Зелена Гора в Полша.

„Този ​​ефект може да бъде забелязан само при наличието на невероятно силни магнитни полета, като тези около неутронни звезди“, добавя Роберто Турола от Университета в Падуа, Италия. "Това още веднъж показва, че неутронните звезди са безценни лаборатории за изучаване на основните физични закони." Неутронните звезди са останки от звезди с една десета от нашата маса на Слънцето. Когато им свърши водородното гориво, има експлозия като свръхнова. Остава само малка и много плътна сфера от неутрони (най-вече). Интересно е, че неутронните звезди запазват ъгловия импулс и магнетизма на своите родителски звезди, само на по-екстремни скали.

Пулсарите са бързо въртящи се неутронни звезди, считани за най-точния "часовник" на Вселената, мигащ с постоянна скорост. Тези фактори правят неутроновите звезди идеални места за измерване на ефектите от общата теория на относителността и силното магнитно поле.

А сега с тяхна помощ астрономите искат да разкрият доказателствата за квантовия ефект, който теоретизираха преди повече от 80 години. Но това е само началото.

“Поляризационните измервания от телескопа от следващо поколение (като ESO Incredibly Large Telescope) могат да играят решаваща роля в тестването на QVED предсказването на вакуумното двулучепречупване”, каза Миняни.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене