Изследвайки излъчването на необичайно плътна и с много силно магнитно поле неутронна звезда, астрономите са открили първото наблюдателно потвърждение на необичаен квантов ефект, за първи път прогнозиран през 30-те години на миналия век.
Наблюдаваната поляризация на светлината показва, че вакуумът - празното пространство около неутронната звезда - е подложен на квантовия ефект на двойно пречупване, разказва сайтът на Европейската Южна обсерватория (European Southern Observatory - ESO).
С техническата статия може да се запознаете тук (pdf).
Група от изследователи от Националния институт по астрофизикана (INAF) в Милано и Университета в Зиелона гора (Полша), под ръководството на Роберто Миняни (Roberto Mignani) използва Very Large Telescope (VLT) на ESO в обсерваторията Паранал в Чили, за да наблюдава неутронната звезда RX J1856.5-3754, намираща се на разстояние около 400 светлинни години от Земята.
Обектът е част от група неутронни звезди, известни като Великолепната седморка. Това са изолирани неутронни звезди (INS), нямащи звезден партньор, не излъчващи, за разлика от пулсарите, радиовълни и незаобиколени от вещество, останало след експлозията на свръхновата, която ги е родила.
Изглед на околността, заобикаляща слабата неутронна звезда RX j1856.5-3754.
Независимо, че това е една от най-близките неутронни звезди до нас, тя е изключително слаба и за да се наблюдава във видима светлина, бе необходима цялата мощ на инсталирания в VLT приемник FORS2, на границата на модерната оптична техника.
Неутронните звезди представляват свръхплътни ядра на масивни - поне 10 пъти по-масивни от Слънцето - звезди, които в края на своята еволюция са избухнали като свръхрнови. Тези обекти също така имат много силни магнитни полета, милиарди пъти по-силни от това на Слънцето, които пронизват повърхностните слоеве на тези звезди и тяхното околно пространство.
Изображение на VLT на небето около неутронната звезда RX j1856.5-3754. В долния ляв ъгъл може да види следа от астероид.
Тези полета за толкова силни, че влияят дори на свойствата на пустото пространство - вакуума - около неутронните звезди. В нормално състояние вакуумът по никакъв начин не се проявява, светлината се движи през него без промени. Но според квантовата електродинамика (Quantum electrodynamics - QED) - квантовата теория, описваща взаимодействията между фотони и заредени частици като електроните - вакуумът е изпълнен с постоянно възникващи и изчезващи виртуални частици. Много силните магнитни полета могат да променят свойствата на пространството и да поляризира преминаващата през него светлина.
"В рамките на QED силно намагнетизираният вакуум спрямо минаващата през него светлина се държи като призма. Този ефект се нарича двойно пречупване във вакуум" - обяснява Миняни.
Но, за разлика от много други предсказания на QED, двойното пречупване във вакуум не получи досега пряко експериментално потвърждение. През 80-те години, след като това явление бе прогнозирано в статия на Вернер Хайзенберг (Werner Heisenberg), известен с принципът си на неопределеност и Ханс Хайнрих Ойлер (Hans Heinrich Euler), всички опити да го регистрират в лабораторията са неуспешни.
"Този ефект може да бъде регистриран само при наличието на изключително силно магнитно поле, точно като това, което съществува около неутронните звезди. Така че още веднъж, ние сме убедени, че неутронните звезди представляват уникална природна лаборатория за изследване на основните закони на природата", - отбелязва Роберто Турола (Roberto Turolla) от Университета в Падуа (Италия).
Внимателно анализирайки данните, получени от VLT, Миняни и неговата група откриват значителна - приблизително 16 % - линейна поляризация, която те интерпретират като следствие от ефекта на вакуумното двойно печупване в пространството около RX J1856.5-3754.
"Изследването, извършено с VLT е първото наблюдателно потвърждение на прогнозираните от QED ефекти в много силни магнитни полета," - заяви Силвия Зейн Silvia Zane, UCL/MSSL).
Страница на статията : 0102
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
12054
1
01.12 2016 в 11:32
Последни коментари