Vákuové dvojlom je veľmi nezvyčajný kvantový jav, ktorý sa pozoroval iba na atómovej úrovni. Teoreticky sa môže vyskytnúť napríklad v blízkosti neutrónových hviezd. V dôsledku prítomnosti veľmi silných magnetických polí sa môžu oblasti s objavujúcimi sa a miziacimi látkami objavovať chaoticky blízko takýchto hviezd.
V 30. rokoch 20. storočia nemeckí fyzici Werner Heisenberg a Hans Heinrich Ouler vyvinuli teóriu, že magnetizované vákuum sa môže správať ako hranol, pokiaľ ide o svetlo, ktoré ním prechádza.
Nedávno vedci z Talianskeho národného ústavu astrofyziky a Univerzity Zelenogur (Poľsko) boli svedkami tohto neobvyklého vákuového majetku. Vedci Roberto Mignani pozorovali pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu (VLT) európskeho južného observatória hviezdu RX J1856.5-3754 vzdialenú 400 svetelných rokov.
Neutrónové hviezdy sú zvyčajne veľmi kompaktné, ale mnohokrát masívnejšie ako naše Slnko. Z tohto dôvodu majú veľmi silné magnetické polia. Vákuum v jeho normálnom stave (aspoň podľa Einsteina a Newtona) sa nijako neprejavuje a svetlo ním môže šíriť bez akýchkoľvek zmien. Avšak podľa kvantovej elektrodynamiky (QED) je priestor vyplnený nekonečne sa objavujúcimi a miznúcimi virtuálnymi časticami. Veľmi silné magnetické polia, ako napríklad tie, ktoré sa bežne nachádzajú v blízkosti neutrónových hviezd, môžu modifikovať vlastnosti priestoru.
Použitím nového vybavenia z veľmi veľkého ďalekohľadu v Čile dokázali vedci pozorovať neutrónovú hviezdu vo viditeľnom spektre, čím účinne posúvali hranice existujúcej pozorovacej technológie.
Štúdia hviezdy RX J1856.5-375 ukázala významnú úroveň lineárnej polarizácie (16 percent), ktorú vedci interpretovali v dôsledku účinku dvojitého vákua.
„Vysokú mieru polarizácie, ktorú sme pozorovali pri VLT, je pri našich súčasných modeloch veľmi ťažké vysvetliť, pokiaľ nehovoríme o účinku dvojlomu vákua predpovedaného pred 80 rokmi kvantovou elektrodynamikou,“hovorí Mignani.
Vďaka budúcim a silnejším ďalekohľadom Mignani povedala, že vedci sa budú môcť dozvedieť viac o tomto neobvyklom kvantovom účinku pozorovaním ďalších neutrónových hviezd.
Propagačné video:
„Merania úrovní polarizácie pomocou ďalekohľadov novej generácie, napríklad toho istého ESO Európskeho extrémneho veľkého ďalekohľadu (EELT), môžu hrať kľúčovú úlohu pri testovaní predpovedí kvantovej elektrodynamiky v otázke účinkov dvojitého vákua na dvojmoc v blízkosti väčšiny neutrónových hviezd,“uvádza vedec.
„Toto je prvýkrát, čo sa tento výskum uskutočnil vo viditeľnom spektre. Ďalšie pozorovania sa môžu vykonávať aj v rozsahu rôntgenových vlnových dĺžok, “dodáva výskumníčka Kinwa Wu.
NIKOLAY KHIZHNYAK