Doorbraak in de quantumfysica: lege ruimte buigt licht onder extreem magneetveld

De magnetar: 1E 1547.0−5408, een radio-uitzendende magnetar in de Melkweg . Een magnetar is een type neutronenster met een onvoorstelbaar sterk magneetveld, miljarden keren sterker dan wat wij op aarde kunnen maken.

Betrokken telescopen:

• IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) — NASA's röntgen-polarimetriemissie, die meer dan 140 uur (≈500 kiloseconden) aan waarnemingen deed .
• NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) — leverde gelijktijdige röntgen-timing en spectrale gegevens .
• Parkes/Murriyang-observatorium — de CSIRO-radiotelescoop in Australië die de radiowaarnemingen coördineerde .

Belangrijkste bevindingen gepubliceerd in Nature :

• Detectie van sterk gepolariseerde röntgenstraling (de polarisatiegraad was bijna drie keer hoger dan op basis van alleen standaard plasma-processen werd verwacht) .
• De polarisatiehoek vertoonde geleidelijke, samenhangende variaties over de rotatieperiode van de magnetar, wat precies overeenkomt met het signatuur dat voor vacuüm-dubbele breking in een magnetar-magnetosfeer wordt voorspeld .
• Het waargenomen polarisatiepatroon is consistent met de QED-voorspelling dat fotonen in het vacuüm nabij een magneetveld van ∼10¹⁴–10¹⁵ Gauss een polarisatie-afhankelijke brekingsindex ervaren. Dit betekent dat 'lege ruimte' zich effectief als een kristal gedraagt .
• Het signaal is het sterkste observationele bewijs voor vacuüm-dubbele breking tot nu toe, hoewel onderzoekers het omschrijven als consistent met, en niet als een absoluut bewijs van, het effect .

Kanttekening: Hoewel het team het meest definitieve signaal van vacuüm-dubbele breking ooit rapporteert, blijft de interpretatie een actief onderwerp van wetenschappelijk onderzoek. Alternatieve magnetosfeermodellen worden nog steeds geëvalueerd .