A fény tulajdonságainak vizsgálata az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Teleszkóppal (VLT) segítségével egészen váratlan eredményekhez vezetett a csillagászokhoz. Kiderült, hogy a megfigyelt neutroncsillag körüli fénypolarizáció egy kvantumhatás jelenlétét jelzi, amelyet a tudósok még az 1930-as években megjósoltak, és ezt vákuumban kettős fénytörésnek nevezték.
A felfedezést Roberto Mignani vezetésével az olasz Nemzeti Asztrofizikai Intézet (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) kutatócsoport végezte. A tudósok részletes elemzést végeztek a Földtől 400 fényévre található RX J1856.5-3754 kódnevű csillag megfigyeléséből származó VLT adatokról. A kutatást a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítőihez nyújtották be.
Úgy gondolják, hogy a neutroncsillagok a hatalmas csillagok nagyon sűrű magjai, amelyek tömege legalább a Nap tömegének tízszerese. A csillagok életciklusuk végén bizonyos drámai események, nevezetesen egy szupernóva-robbanás után kapták meg ezt a státuszt. Az ilyen tárgyak rendkívül erős mágneses terekkel rendelkeznek, teljesítményük milliárdszor nagyobb, mint a Nap mágneses mezőjének ereje. Ennek köszönhetően képesek befolyásolni a csillagot körülvevő üres teret.
A fizika törvényei szerint egy vákuumon áthaladva a fény minden változás nélkül áthalad rajta. A kvantumelektrodinamika szerint azonban az üreg tele van virtuális részecskékkel, amelyek folyamatosan megjelennek és eltűnnek. Új kutatások azt mutatják, hogy a mágneses mezők úgy tudják megváltoztatni a vákuumot, hogy az elkezd hatni a rajta áthaladó fényre, polaritást adva. A VLT adatok azt mutatták, hogy az RX J1856 esetében 16% lineáris fénypolarizáció van.
“Egy ilyen magas fokú lineáris polarizációt, amelyet rögzítettünk, nem lehet megmagyarázni a vákuumban történő kettős törés kvantumelektrodinamikai koncepcióinak segítsége nélkül” – összegezte Mignani.
