Vesmírné vakuum nemusí být tak prázdné, jak se na první pohled zdá. Vědci u magnetaru zachytili signály, které mohou ukazovat na kvantový jev ovlivňující šíření světla. K definitivnímu potvrzení ale mají ještě daleko.
Tým astronomů zkoumal magnetar 1E 1547.0-5408, tedy mimořádně hustou neutronovou hvězdu s extrémně silným magnetickým polem. Právě takové prostředí může umožnit sledovat fyzikální procesy, které nelze v pozemských laboratořích napodobit.
Světlo jako v obřím vesmírném hranolu
Výzkumníci se soustředili na takzvaný vakuový dvojlom. Teorie předpokládá, že silné magnetické pole může ve vakuu změnit vlastnosti světla, podobně jako ho rozdělí nebo natočí optický materiál. Neznamená to, že se prázdný prostor zaplní hmotou. Kvantová fyzika však pracuje s představou krátce vznikajících a zanikajících virtuálních částic, které se za extrémních podmínek mohou projevit.
Studie zveřejněná v časopise Nature porovnala rádiová pozorování magnetaru s měřeními jeho rentgenového záření. Vědci sledovali polarizaci, tedy směr, v němž elektromagnetické vlny kmitají, zatímco se objekt otáčel.
Rentgenové záření vycházelo z magnetaru s mimořádně vysokou polarizací a její směr zůstával v souladu s magnetickým polem hvězdy. Tento vzorec odpovídá tomu, co by mohl způsobit právě vakuový dvojlom. Magnetar se navíc vůči Zemi nachází v mimořádně vhodné poloze, takže jeho záření lze sledovat téměř podél magnetického pólu.
Zatím nejde o hotový důkaz
Výsledek je zajímavý hlavně proto, že podobný efekt fyzici popisují už desítky let, přesto jej dosud nedokázali přesvědčivě potvrdit. Magnetary jsou pro takový výzkum výjimečné: jejich magnetická pole jsou mnohonásobně silnější než cokoli, co lidstvo vytvořilo na Zemi.
Autoři ale upozorňují, že bude nutné přidat další pozorování i přesnější počítačové simulace. Teprve ty mají ukázat, zda naměřené signály skutečně vznikají působením vakua, nebo je může vysvětlit jiný fyzikální proces.
Pokud se závěry potvrdí, mohli by astronomové získat nový způsob, jak zkoumat kvantovou fyziku v jednom z nejextrémnějších prostředí ve vesmíru.