1E 1547.0−5408 magnetarı, yaklaşık 10¹⁴–10¹⁵ Gauss manyetik alana sahip bir nötron yıldızıdır; bu, Dünya'da elde edilebilen herhangi bir alandan milyarlarca kat daha güçlüdür . Mart ve Nisan 2025 arasında gerçekleştirilen IXPE gözlemleri, 2–8 keV X-ışını bandında %47.7 ± %2.9 doğrusal polarizasyon derecesi tespit etti . Bu, diğer magnetarlarda ölçülen polarizasyonun kabaca üç katıdır . Genellikle yalnızca %15–20 polarizasyon öngören standart termal yüzey emisyon modelleri bu değeri açıklayamaz .
Anormal derecede yüksek polarizasyon, ancak vakum çiftkırılımının, X-ışını fotonlarını magnetarın manyetosferinde yayılırken aktif olarak filtrelemesi, bir polarizasyon modunu diğerine tercih ederek net polarizasyonu artırmasıyla üretilebilir .
Günlük koşullarda boş uzay optik olarak izotropiktir; ışık her yönde aynı şekilde hareket eder. Ancak kuantum elektrodinamiği (QED), son derece güçlü bir manyetik alanda vakumun kendisinin çiftkırılımlı hale geleceğini tahmin eder. Bir kristal gibi davranarak ışığı polarizasyon yönüne bağlı olarak farklı şekilde büker .
Bu etki, kuantum vakumundaki sanal elektron-pozitron çiftlerinin manyetik alanın etkisi altında polarize olması ve vakumun çiftkırılımlı bir ortam gibi davranmasına neden olmasıyla ortaya çıkar . İlk olarak 1936'da Werner Heisenberg tarafından teorize edilen etki, şimdiye kadar hiçbir zaman doğrudan gözlemlenmemişti .
Magnetarlar evrendeki en manyetik nesnelerdir. 10¹⁴–10¹⁵ Gauss'a ulaşan alan kuvvetleriyle, herhangi bir Dünya laboratuvarında kopyalanması imkansız koşullar yaratırlar . Koordineli kampanya, bir magnetarın şimdiye kadarki ilk eşzamanlı X-ışını ve radyo polarizasyon ölçümüydü ve ekibin alternatif açıklamaları elemesine ve kaynak geometrisini doğrulamasına olanak sağladı .
IXPE tarafından ölçülen polarizasyon açısı, vakum çiftkırılımını içeren dönen vektör modelleriyle tutarlıydı ve Parkes'tan gelen eşzamanlı radyo gözlemleri, emisyon bölgesinin geometrisini doğruladı .
Bu keşif, yaklaşık 90 yıldır deneysel olarak elde edilemeyen saf bir QED etkisi olan vakum çiftkırılımının ilk doğrudan gözlemsel doğrulamasını işaret ediyor . Sonuçlar, aşırı koşullar altında boş uzayın kuantum özelliklerine yeni bir pencere açıyor ve magnetarları temel fiziği test etmek için doğal laboratuvarlara dönüştürüyor .
George Washington Üniversitesi'nden Rachael Stewart ve Rice Üniversitesi'nden Hoa Dinh Thi'nin de aralarında bulunduğu araştırmacılar, koordineli çok dalga boylu yaklaşımın çok önemli olduğunu vurguladı. Simülasyonlar, hem X-ışını hem de radyo polarizasyon kısıtlamalarını aynı anda karşılamak için nötron yıldızının çevresinde vakum çiftkırılımının bulunması gerektiğini gösterdi .
Tespit, vakumun gerçekten boş olmadığını doğruluyor; polarize edilebilir ve ışığın yayılmasını, yalnızca evrendeki en aşırı manyetik ortamlarda tespit edilebilecek şekillerde değiştirebilir. Bu yetenek, uzay-zamanın kuantum yapısını araştırmak için yeni bir araç sağlıyor .