A polarização incomum da luz do pulsar na constelação da Coroa Sul indicava que o vácuo não é um espaço vazio do ponto de vista da física quântica e que é preenchido por partículas e antipartículas virtuais que emergem e desaparecem constantemente, de acordo com um artigo publicado na revista MNRAS.
“De acordo com a teoria da eletrodinâmica quântica, um vácuo em um campo magnético forte se comporta como um prisma que divide a luz em dois componentes. Este efeito é chamado de refração dupla de vácuo. A alta polarização linear da luz do pulsar que medimos não pode ser explicada de outra forma se não levarmos em consideração a existência desse efeito”, disse Roberto Mignani, do Instituto de Astrofísica de Milão (Itália).
Hoje os cientistas acreditam que o vácuo, ao contrário de nossas crenças comuns, não é a personificação do vazio absoluto e apenas um espaço vazio. Ele representa, de acordo com as leis da física quântica, um "mar" constantemente agitado de um número infinito de pares de partículas e antipartículas virtuais constantemente nascidos e autodestrutivos. Sua interação, segundo os físicos, deve ter um efeito especial no comportamento dos átomos e da luz.
Por exemplo, esse "mar" quântico deve ter um efeito especial na polarização da luz na presença de campos magnéticos fortes, fazendo com que ela se divida e se polarize da mesma forma que a luz se comporta em alguns cristais naturais, fazendo com que ela se divida em dois raios. Os cientistas falam sobre a existência de tal efeito desde os anos 30 do século passado, mas não puderam registrá-lo até agora.
Mignani e seus colegas puderam ver pela primeira vez como o vácuo faz com que a luz se divida em duas metades, observando o pulsar RX J1856.5-3754 na constelação da Coroa Sul usando o telescópio VLT no Observatório Paranal de alta altitude no Chile.
Pulsares e estrelas de nêutrons são aglomerados superdensos de matéria que surgem dos restos de grandes luminárias que esgotaram suas reservas de combustível estelar. São fontes de campos magnéticos superpotentes, milhões de vezes mais potentes do que no interior e nas proximidades do Sol, o que os torna "laboratórios" ideais para estudar as propriedades quânticas do vácuo.
O Pulsar RX J1856.5-3754 está localizado a apenas 400 anos-luz da Terra e tem uma disposição relativamente "silenciosa" - quase não emite ondas de rádio e não é cercado por remanescentes de supernova, "disparando" em todas as faixas de radiação. Isso permitiu aos astrônomos europeus vê-lo com um telescópio óptico e medir a polarização de seu brilho.
Como se viu, a luz desta estrela de nêutrons estava linearmente polarizada em 11-21%, o que, de acordo com os astrofísicos, teria sido impossível se o vácuo nas proximidades do pulsar não possuísse as propriedades de "divisão de luz" previstas pela teoria da eletrodinâmica quântica.
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Outras observações desse efeito, esperam os cientistas, ajudarão a usá-lo para estudar a "atmosfera" das estrelas de nêutrons e estudar os segredos de como seu interior, consistindo em formas exóticas de matéria, funciona.
