Un tipo raro de estrella muerta con un campo magnético billones de veces más fuerte que el de la Tierra podría haber revelado que el espacio vacío no está realmente vacío. Astrónomos que estudian el magnetar 1E 1547.0-5408 han detectado un extraño giro de la luz que podría ser la primera evidencia directa de la birrefringencia del vacío, un efecto cuántico predicho por Werner Heisenberg en la década de 1930. Si se confirma, esto demostraría que incluso un vacío perfecto está repleto de actividad invisible que puede alterar la trayectoria de la luz.
Un efecto cuántico oculto en el agarre magnético de una estrella
La teoría de Heisenberg sugería que el espacio vacío no es un vacío silencioso, sino un mar burbujeante de 'partículas virtuales' que aparecen y desaparecen. Normalmente, este efecto es demasiado sutil para observarlo. Pero los magnetares, que son estrellas de neutrones con los campos magnéticos más potentes del universo, crean condiciones lo suficientemente extremas como para que la influencia del vacío cuántico sobre la luz sea medible.
Un equipo internacional liderado por el Dr. Marcus Lower de la Universidad de Tecnología de Swinburne en Australia utilizó el Explorador de Polarimetría de Rayos X por Imágenes (IXPE) de la NASA para estudiar el magnetar 1E 1547.0-5408. También se apoyaron en el telescopio de rayos X NICER a bordo de la Estación Espacial Internacional y en Murriyang, el radiotelescopio de CSIRO en Parkes, Australia. Las observaciones revelaron que los rayos X provenientes de los polos del magnetar estaban polarizados de una manera que coincidía con las predicciones de la birrefringencia del vacío.
Lo que mostraron las observaciones
El magnetar rota una vez cada 2.1 segundos, y sus emisiones de radio y rayos X alcanzan su punto máximo en diferentes momentos durante ese giro. Esto sugiere que los rayos X provienen de un 'punto caliente' desplazado del eje magnético. El equipo midió grados de polarización de rayos X del 40% y 80% desde los conos de emisión superior e inferior, respectivamente. Estos valores altos, junto con cambios suaves y coherentes en la polarización a lo largo de la rotación, proporcionan la señal más definitiva hasta ahora de la birrefringencia del vacío.
En términos más simples, el campo magnético del magnetar es tan intenso que parece estar curvando la trayectoria de la luz mientras pasa a través del espacio 'vacío' alrededor de la estrella. Esto es exactamente lo que Heisenberg predijo: el vacío debería actuar como un cristal, refractando la luz de manera diferente según su polarización.
Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature. Si la detección se confirma, daría a los científicos una nueva herramienta poderosa para sondear la naturaleza cuántica del espacio mismo. Por ahora, el extraño comportamiento del magnetar ofrece una tentadora visión de un universo donde incluso la nada tiene estructura.
