Kahekordne vaakumi murdumine on väga ebatavaline kvantnähtus, mida on täheldatud ainult aatomi tasandil. Teoreetiliselt võib see esineda näiteks neutrontähtede läheduses. Väga võimsate magnetväljade olemasolu tõttu võivad ilmuvate ja kaduvate ainetega piirkonnad selliste tähtede läheduses kaootiliselt ilmuda.
Saksa füüsikud Werner Heisenberg ja Hans Heinrich Oyler töötasid 1930. aastatel välja teooria, mille kohaselt magneeritud vaakum võib seda läbiva valguse suhtes käituda prisma moodi.
Hiljuti on selle ebatavalise vaakumi omaduse tunnistajaks olnud Itaalia riikliku astrofüüsika instituudi ja Zelenoguri ülikooli (Poola) teadlased. Kasutades Euroopa lõunaobservatooriumi väga suurt teleskoopi (VLT), vaatasid Roberto Mignani juhitud teadlased 400 valgusaasta kaugusel asuvat tähte RX J1856.5-3754.
Neutronitähed on tavaliselt väga kompaktsed, kuid kümneid kordi massiivsemad kui meie Päike. Seetõttu on neil väga võimsad magnetväljad. Vaakum oma normaalses olekus (vähemalt Einsteini ja Newtoni sõnul) ei avaldu mingil moel ja valgus võib selle kaudu levida ilma muutusteta. Kvant-elektrodünaamika (QED) järgi on aga ruum täidetud lõputult ilmuvate ja kaovate virtuaalsete osakestega. Väga võimsad magnetväljad, nagu tavaliselt neutronitähtede lähedal leiduvad, võivad muuta kosmose omadusi.
Kasutades Tšiili väga suure teleskoobi uusi seadmeid, suutsid teadlased vaadeldavas spektris jälgida neutronitähte, lükates tõhusalt olemasoleva vaatlustehnoloogia piire.
Tähe RX J1856.5-375 uuring näitas olulist lineaarse polarisatsiooni taset (16 protsenti), mida teadlased tõlgendasid vaakumi kahe kahanemise tagajärjel.
“VLT-ga täheldatud kõrget polarisatsioonitaset on meie praeguste mudelitega väga raske seletada, välja arvatud juhul, kui räägime vaakumi kahepoolse murdumise mõjust, mida ennustati 80 aastat tagasi kvant-elektrodünaamikaga,” ütleb Mignani.
Tänu tulevastele ja võimsamatele teleskoopidele saavad Mignani sõnul teadlased selle ebatavalise kvantiefekti kohta rohkem teada saada, jälgides teisi neutronitähti.
Reklaamvideo:
"Polarisatsioonitasemete mõõtmine, kasutades uue põlvkonna teleskoope, näiteks sama ESO Euroopa äärmuslikku suurt teleskoopi (EELT), saab mängida võtmerolli kvant-elektrodünaamika prognooside testimisel seoses vaakumi kahekordse murdumise mõjudega enamiku neutrontähtede läheduses," märgib teadlane.
„See on esimene kord, kui seda uuringut tehakse nähtava spektri alal. Täiendavaid vaatlusi saab teha ka röntgenkiirguse lainepikkuste vahemikus,”lisab uurija Kinwa Wu.
NIKOLAY KHIZHNYAK
