Spațiul gol este departe de a fi atât de gol pe cât pare la prima vedere. O cercetare recentă, bazată pe observarea unei stele moarte cu un câmp magnetic extrem de puternic, a ajuns la concluzia că proprietățile vidului se pot schimba în condiții extreme. Din cauza acestui fenomen, spațiul aparent lipsit de orice conținut începe să se comporte ca o prismă și modifică traiectoria luminii care îl traversează.

Echipa condusă de Rachael Stewart, studentă la fizică la Universitatea George Washington, a obținut rezultate care confirmă o stranie predicție teoretică lansată în urmă cu nouăzeci de ani. Potrivit cercetătorilor, semnalele venite de la îndepărtatul rest stelar oferă informații prețioase nu doar despre comportamentul vidului, ci și despre însăși natura țesăturii realității.

Originile descoperirii se întorc până în 1936, când fizicianul german Werner Heisenberg și discipolul său Hans Euler au sugerat că spațiul nu este niciodată cu adevărat gol. În viziunea lor, vidul este alcătuit dintr-o mare agitată de particule virtuale, electroni și pozitroni, care apar pentru scurte momente, interacționează cu mediul înconjurător, apoi dispar.

Magnetarii ca laboratoare cosmice

Această fierbere subatomică este o consecință directă a mecanicii cuantice și, în condiții obișnuite, rămâne invizibilă. Teoria prezice însă că un câmp magnetic extrem de puternic, cum este cel din jurul unui magnetar, poate influența propagarea luminii. Din cauza acestui efect, undele luminoase se aliniază mai puternic într-o anumită direcție, fenomen numit de specialiști birefringența vidului.

Pentru detectarea birefringenței vidului ar fi nevoie de un câmp magnetic de peste o sută de milioane de ori mai puternic decât al oricărui dispozitiv terestru. Potrivit lui Marcus Lower, astrofizician la Universitatea Swinburne, natura a rezolvat însă această problemă prin magnetari, care servesc drept laboratoare cosmice perfecte pentru căutarea acestui efect special.

Magnetarii sunt rămășițe extrem de dense, de dimensiunea unui oraș, care iau naștere după explozia unor stele uriașe și posedă cele mai puternice câmpuri magnetice cunoscute din univers. Aceste obiecte creează condiții fizice imposibil de reprodus pe Pământ, permițând astfel testarea legilor naturii. Michela Negro, astrofizician la Universitatea de Stat din Louisiana, consideră că cercetătorii nu mai studiază doar obiecte astronomice, ci testează prin intermediul lor regulile fundamentale ale fizicii.

Observații și urmele birefringenței vidului

Astronomii au mai observat în trecut semne slabe ale acestui fenomen greu de surprins, însă dovezile nu au fost concludente. În 2017, cu ajutorul telescopului Very Large Telescope din Chile, au fost detectate semnale de polarizare în jurul unei stele neutronice slabe, dar măsurătorile optice au rămas susceptibile de mai multe interpretări. Cercetătorii au ajuns atunci la concluzia că pentru o dovadă certă vor fi necesare observații în raze X realizate din spațiu.

Lansat în 2021, satelitul NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer, cunoscut sub numele IXPE, a fost conceput special pentru măsurarea polarizării razelor X de mare energie cu ajutorul a trei telescoape identice. Acest instrument a făcut posibilă căutarea semnelor de birefringență a vidului în mediul magnetarilor. În martie și aprilie 2025, aparatul a fost îndreptat spre magnetarul 1E 1547-5408, care se rotește o dată la două secunde și emite și unde radio.

Echipa a completat măsurătorile cu telescopul de raze X de pe Stația Spațială Internațională, precum și cu radiotelescoape din Australia și Africa de Sud. Rezultatele au indicat funcționarea birefringenței vidului din două perspective: polarizarea razelor X a fost de aproape trei ori mai puternică decât în cazul surselor similare, iar direcția polarizării a coincis cu direcția câmpului magnetic al stelei. Pentru Fernando Camilo, cercetător principal la Observatorul de Radioastronomie din Africa de Sud, această descoperire reprezintă încununarea unei serii de observații începute în urmă cu douăzeci de ani. El studiază magnetarul 1E 1547-5408 din 2007 și a fost primul care i-a detectat undele radio. Echipa speră că viitoarele misiuni, inclusiv observatorul orbital planificat GoSOX, precum și simulările computerizate îmbunătățite, vor confirma rezultatele și vor încheia cercetarea demarată de Heisenberg în urmă cu aproape nouăzeci de ani. Studiul a apărut pe 5 august în revista Nature.

Sursa: Space.com