Пустота не пуста: телескоп NASA впервые заметил, как вакуум ведёт себя как кристалл возле магнетара

Главный «герой» наблюдений — магнетар 1E 1547.0−5408 . Магнетары — это нейтронные звёзды с колоссальными магнитными полями, в триллионы раз превышающими магнитное поле Земли. Именно такая уникальная среда позволяет проявиться эффектам квантовой электродинамики в масштабах, доступных для наблюдения.

Какие телескопы участвовали?

• IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) — специализированная рентгеновская поляриметрическая миссия NASA, которая провела более 140 часов (≈500 кс) наблюдений магнетара .
• NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) — рентгеновский телескоп на борту МКС, предоставивший синхронные данные о временны́х и спектральных характеристиках источника .
• Обсерватория Паркс/Murriyang — знаменитый радиотелескоп Австралийской организации научных и промышленных исследований (CSIRO), который провёл скоординированные радионаблюдения .

Что именно обнаружили?
Результаты, опубликованные в престижном журнале Nature, впечатляют :

1. Аномально высокая степень поляризации: В мягком рентгеновском диапазоне (2–3 кэВ) степень линейной поляризации излучения магнетара достигала почти 80% в некоторых фазах вращения, а в среднем по фазе составляла около 65% . Это почти в три раза выше, чем можно было бы ожидать от одних лишь плазменных процессов в магнитосфере звезды .

2. Характерная динамика поляризации: Угол поляризации демонстрировал плавные, когерентные изменения на протяжении всего периода вращения магнетара . Эта картина в точности соответствует теоретическим предсказаниям для сигнатуры вакуумного двулучепреломления в магнитосфере магнетара .

3. Согласие с КЭД: Наблюдаемое поведение полностью согласуется с предсказанием квантовой электродинамики: вблизи магнетара, где магнитное поле достигает ∼10¹⁴–10¹⁵ Гаусс, фотоны в вакууме «ощущают» зависящий от поляризации показатель преломления . Проще говоря, пустое пространство действительно начинает действовать как кристалл.

Важное примечание: Хотя авторы исследования называют полученный сигнал самым убедительным на сегодняшний день, они подчёркивают, что это согласующееся, а не абсолютное доказательство эффекта . Интерпретация данных остаётся предметом активных научных дискуссий, и альтернативные модели магнитосферы магнетаров всё ещё рассматриваются .