Badanie właściwości światła przy użyciu Very Large Telescope (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego doprowadziło astronomów do dość nieoczekiwanych wyników. Okazało się, że polaryzacja światła wokół obserwowanej gwiazdy neutronowej wskazuje na występowanie efektu kwantowego, który naukowcy przewidywali jeszcze w latach trzydziestych XX wieku, nazywając to podwójnym załamaniem promieni w próżni.
Odkrycia dokonała grupa badaczy pod kierownictwem Roberto Mignaniego z Narodowego Instytutu Astrofizycznego (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) we Włoszech. Naukowcy dokonali szczegółowej analizy danych VLT z obserwacji gwiazdy o kryptonimie RX J1856.5-3754, znajdującej się 400 lat świetlnych od Ziemi. Badania zostały przesłane do Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Uważa się, że gwiazdy neutronowe są bardzo gęstymi rdzeniami masywnych gwiazd, o masie co najmniej 10 razy większej od masy Słońca. Gwiazdy uzyskały ten status po pewnych dramatycznych wydarzeniach pod koniec ich cyklu życia, a mianowicie po wybuchu supernowej. Takie obiekty mają niezwykle silne pola magnetyczne, ich moc jest miliardy razy większa niż moc pola magnetycznego Słońca. Dzięki temu mogą wpływać na pustą przestrzeń otaczającą gwiazdę.
Zgodnie z prawami fizyki światło przechodząc przez próżnię przechodzi przez nią bez żadnych zmian. Jednak zgodnie z elektrodynamiką kwantową pustka jest wypełniona wirtualnymi cząstkami, które nieustannie pojawiają się i znikają. Nowe badania wskazują, że pola magnetyczne mogą zmieniać próżnię w taki sposób, że oddziałuje na przechodzące przez nią światło, nadając jej biegunowość. Dane VLT pokazały, że w przypadku RX J1856 istnieje 16% liniowa polaryzacja światła.
„Tak wysokiego stopnia polaryzacji liniowej, który odnotowaliśmy, nie da się wyjaśnić bez pomocy koncepcji elektrodynamiki kwantowej dwójłomności w próżni” – podsumował Mignani.
