Vakuuma divkāršā sabrukšana ir ļoti neparasta kvantu parādība, kas novērota tikai atomu līmenī. Teorētiski tas var notikt, piemēram, neitronu zvaigznīšu tuvumā. Sakarā ar ļoti spēcīgu magnētisko lauku klātbūtni reģioni, kas parādās un izzūd, var haotiski parādīties netālu no šādām zvaigznēm.
20. gadsimta 30. gados vācu fiziķi Verners Heisenbergs un Hanss Heinrihs Olers attīstīja teoriju, ka magnetizētais vakuums varētu izturēties kā prizma attiecībā pret gaismu, kas tam iet cauri.
Pavisam nesen zinātnieki no Itālijas Nacionālā astrofizikas institūta un Zelenogur Universitātes (Polija) ir bijuši liecinieki šim neparastajam vakuuma īpašumam. Izmantojot Eiropas Dienvidu observatorijas ļoti lielo teleskopu (VLT), Roberto Mignani vadītie zinātnieki novēroja zvaigzni RX J1856.5-3754, kas atrodas 400 gaismas gadu attālumā.
Neitronu zvaigznes parasti ir ļoti kompaktas, taču desmitiem reižu masīvākas nekā mūsu Saule. Sakarā ar to viņiem ir ļoti spēcīgi magnētiskie lauki. Vakuums normālā stāvoklī (vismaz pēc Einšteina un Ņūtona domām) nekādā veidā neizpaužas, un gaisma caur to var izplatīties bez izmaiņām. Tomēr saskaņā ar kvantu elektrodinamiku (QED) telpa ir piepildīta ar bezgalīgi parādās un izzūd virtuālās daļiņas. Ļoti spēcīgi magnētiskie lauki, piemēram, tie, kas parasti atrodas neitronu zvaigznīšu tuvumā, var mainīt kosmosa īpašības.
Izmantojot jaunu aprīkojumu no Čīles ļoti lielā teleskopa, pētnieki varēja novērot neitronu zvaigzni redzamajā spektrā, efektīvi izspiežot esošās novērošanas tehnoloģijas robežas.
Zvaigznes RX J1856.5-375 pētījums parādīja ievērojamu lineārās polarizācijas līmeni (16 procenti), ko zinātnieki interpretēja kā vakuuma divkāršās noārdīšanās ietekmes sekas.
“Augsto polarizācijas līmeni, ko novērojām, izmantojot VLT, ir ļoti grūti izskaidrot ar mūsu pašreizējiem modeļiem, ja vien mēs nerunājam par vakuuma birefringence efektu, ko pirms 80 gadiem paredzēja kvantu elektrodinamika,” saka Mignani.
Pateicoties nākotnes un jaudīgākiem teleskopiem, sacīja Mignani, zinātnieki varēs uzzināt vairāk par šo neparasto kvantu efektu, novērojot citas neitronu zvaigznes.
Reklāmas video:
"Polarizācijas līmeņa mērījumi, izmantojot jaunās paaudzes teleskopus, piemēram, to pašu ESO Eiropas ārkārtējo lielo teleskopu (EELT), var būt galvenā loma kvantu elektrodinamikas prognožu pārbaudē jautājumā par vakuuma birefrigence efektiem netālu no lielākajām neitronu zvaigznēm," atzīmē zinātnieks.
“Šī ir pirmā reize, kad šis pētījums tiek veikts redzamajā spektrā. Turpmākus novērojumus var veikt arī rentgenstaru viļņu garuma diapazonā,”piebilst pētniece Kinwa Wu.
NIKOLAY KHIZHNYAK