Des scientifiques ont peut-être enfin observé le vide modifier la lumière, un effet quantique prédit par Werner Heisenberg il y a près de 90 ans. Des observations d'un magnétar, une étoile à neutrons rare dotée d'un champ magnétique étonnamment puissant, montrent des signes que l'espace soi-disant vide change la façon dont la lumière se déplace. Cela pourrait être la première preuve de la biréfringence du vide, un phénomène qui échappe aux chercheurs depuis des décennies.
Un laboratoire cosmique plus puissant que tout sur Terre
L'effet, connu sous le nom de biréfringence du vide, découle de l'idée que même un vide parfait n'est pas vraiment vide. Il devrait contenir des particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent brièvement. Lorsqu'elles sont exposées à un champ magnétique extraordinairement fort, ces particules peuvent affecter la façon dont la lumière se déplace. Le problème est que le champ magnétique nécessaire pour rendre cet effet détectable est plus de 100 millions de fois plus fort que tout ce que les scientifiques peuvent générer dans les laboratoires sur Terre.
Les magnétars offrent une solution naturelle. Ce sont des étoiles à neutrons avec certains des champs magnétiques les plus puissants connus dans l'Univers. Le Dr Marcus Lower, chercheur DECRA du Conseil australien de la recherche à l'Université Swinburne en Australie, a contribué à diriger les observations. Il a noté que la nature a fourni les magnétars comme laboratoires cosmiques parfaits pour rechercher cet effet.
Observation d'un magnétar extrême
Lower a dirigé les observations du magnétar 1E 1547.0-5408 à l'aide du radiotélescope Murriyang de la CSIRO, également connu sous le nom de Parkes. Les données ont été analysées avec le supercalculateur Ngarrgu Tindebeek de l'Université Swinburne. L'équipe les a combinées avec des mesures de l'Explorer de polarimétrie des rayons X de la NASA et du télescope à rayons X NICER à bord de la Station spatiale internationale.
Rachael E. Stewart, étudiante diplômée en physique à l'Université George Washington, a dirigé l'étude, publiée dans Nature. La recherche a impliqué des scientifiques du Centre pour les sciences et technologies spatiales, de l'Observatoire radioastronomique sud-africain, du Laboratoire national de Los Alamos, du Centre de vol spatial Marshall de la NASA et d'universités du monde entier.
Ces découvertes pourraient ouvrir de nouvelles voies pour étudier la physique quantique dans des conditions impossibles à reproduire sur Terre. Pendant des décennies, les scientifiques n'ont pas pu confirmer de manière concluante la biréfringence du vide malgré des avancées majeures en physique nucléaire et dans les accélérateurs de particules. Aujourd'hui, les observations d'un des objets les plus extrêmes de l'Univers pourraient fournir la preuve que les chercheurs recherchaient.
