O vácuo do espaço não é tão vazio quanto parece. Astrônomos utilizando o Very Large Telescope no Chile têm apenas assistiu partículas virtuais no espaço agindo como prismas, alinhando a luz de uma estrela de nêutrons.
A observação confirma uma previsão de 80 anos da teoria da eletrodinâmica quântica, uma estrutura descrevendo como a luz ea matéria interagem em escalas subatômicas.
Na década de 1930, os físicos alemães Werner Heisenberg e Hans Heinrich Euler sugeriu que um forte campo magnético pode dar origem a um fenômeno chamado de polarização. O resultado é que, como brilho saltando de uma janela, parte da luz que passa através de um poderoso campo magnético assume um alinhamento particular.
Em um vazio aparente, este alinhamento é conduzido por partículas virtuais que compartilham muitas propriedades com os seus homólogos "reais", mas estão constantemente entrando e saindo da existência, graças a incerteza quântica.
"Se há um campo magnético que é muito forte, você não precisa de um pedaço de vidro ou de um prisma para refratar a luz," diz o membro da equipa Silvia Zane na University College London. "Mas você precisa de um campo magnético super-forte, não apenas um ímã simples como aquele que você pode encontrar na vida regular."
Então Zane e seus colegas olharam para as estrelas. Eles usaram uma série de filtros, como óculos de sol polarizados, que bloqueiam o brilho, mas maiores e mais precisos, para observar a luz de uma estrela de nêutrons próxima, relativamente fraca - um denso cadáver estelar com um campo magnético colossal - e compará-la com a luz do comum Estrelas próximas.
Um sinal fraco
Eles descobriram que a luz da estrela de nêutrons tinha sido polarizada para cerca de 16 por cento. É a primeira demonstração desse fenômeno, chamada birrefringência do vácuo.
Com seus dados, a equipe foi até capaz de começar a inferir o eixo de rotação da estrela.
"Este é um resultado muito importante, e foi muito difícil obtê-lo", diz Roberto Mignani, do Instituto Nacional de Astrofísica de Milão, Itália, que liderou a pesquisa. "Tivemos que usar o melhor telescópio do mundo sob as melhores condições atmosféricas, e tivemos que criar a equipe adequada - mas, sobretudo, essa medida foi realmente desafiadora devido à fraqueza da fonte".
Esta descoberta pode ser a primeira rachadura em uma janela para os detalhes de estrelas de neutrões, diz Herman Marshall no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Ele gostaria de ver observações adicionais na gama de raios-X, já que as estrelas de nêutrons geralmente brilham mais poderosamente nesses comprimentos de onda.
"Poderíamos determinar mais sobre como essas estrelas de nêutrons são formadas, como elas mudam no tempo, seus campos magnéticos - regiões da física que são muito mal compreendidas agora", diz ele.
Embora o resultado mostre partículas virtuais e suas propriedades quânticas no trabalho, se ela terá implicações adicionais para a mecânica quântica ou apontar para a nova física é menos clara.
"Do ponto de vista da partícula, nós realmente não sabemos o que está próximo", diz Mignani. "Quando Einstein surgiu com a teoria da relatividade geral de 100 anos atrás, ele não tinha idéia do que iria ser usado para sistemas de navegação. As conseqüências desta descoberta provavelmente também terão que ser realizadas em uma escala de tempo mais longa. "
Jornal de referência: Monthly Notices da Royal Astronomical Society,
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