Indicios de una propiedad cuántica en el vacío del espacio

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Utilizando el Very Large Telescope (VLT) en el observatorio Paranal en Chile, un equipo de astrónomos parece haber encontrado los primeros indicios de observación de un efecto cuántico predicho en 1930: “la birrefringencia del vacío”.

El efecto se ha obtenido estudiando el vacío que rodea la estrella de neutrones RX J1856.5-3754, usando el instrumento FORS2 en el VLT y en los límites de la tecnología actual del anteojo.

Las estrellas de neutrones son núcleos remanentes muy densos de estrellas masivas -al menos 10 veces la masa de nuestro Sol- que han explotado como supernovas al final de sus vidas. También tienen campos magnéticos enormes, miles de millones de veces más fuertes que el del Sol, que impregnan sus superficies exteriores y sus alrededores.

Tan fuertes son estos campos que afectan incluso a las propiedades del espacio vacío que rodea tales estrellas. Clásicamente en dicho vacío la luz puede viajar a través de él sin cambiarlo, pero en electrodinámica cuántica (QED) el vacío está lleno de partículas virtuales que aparecen y desaparecen continuamente, existiendo un una interacción entre fotones y partículas cargadas como los electrones, por ello, campos magnéticos muy fuertes pueden modificar ese espacio “vacío” de modo que afecta a la polarización de la luz que pasa a través del mismo.

Según explica Roberto Mignani (uno de los participantes en el estudio): “De acuerdo con la QED, un vacío altamente magnetizado se comporta como un prisma para la propagación de la luz, un efecto como birrefringencia del vacío”.

Hasta hoy día esta birrefringencia del vacío no ha podido ser detectada en el laboratorio. Sólo ahora, gracias a las estrellas de neutrones pueden ser estudiadas tales leyes fundamentales de la naturaleza.

En la observación actual, los científicos han podido detectar polarización en un grado significativo de alrededor del 16 %.

La alta polarización lineal observada, en opinión de Mignani, sólo puede explicarse incluyendo los efectos de birrefringencia del vacío predichos por QED.

Las mediciones se han realizado con luz visible, lo que allana el camino para su confirmación en las longitudes de onda de los rayos X.

Leer artículo completo en Eso.org.

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