Наблюдения нейтронной звезды подтвердили постулаты квантовой электродинамики
Исследуя излучение необычно плотной и владеющей весьма сильным магнитным полем нейтронной звезды на Весьма Громадном Телескопе Европейской Южной обсерватории (ESO), астрологи, быть может, нашли первое наблюдательное подтверждение необыкновенного квантового результата, в первый раз предсказанного в 1930-х годах. Замечаемая поляризация света показывает, что вакуум – безлюдное пространство около нейтронной звезды – подвержен квантовому эффекту двойного лучепреломления.
Об этом сообщается в пресс-релизе ESO.
Окрестности нейтронной звезды RX J1856.5-3754
© ESO
Несколько исследователей из INAF (Милан) и университета города Зелена Гура (Польша) под управлением Роберто Миньяни (Roberto Mignani) применяла Большой Телескоп ESO (VLT) в обсерватории Параналь в Чили для наблюдений нейтронной звезды RX J1856.5-3754, находящейся на расстоянии около 400 световых лет от Почвы. Она входит в группу нейтронных звезд, известную называющиеся Прекрасной Семерки.
Это изолированные нейтронные звезды (INS), не имеющие звездного компаньона, не излучающие, в отличие от пульсаров, радиоволн и не окруженные веществом, оставшимся по окончании взрыва породивших их сверхновых.
Не смотря на то, что это одна из ближайших к нам нейтронных звезд, она очень не сильный и для ее наблюдений в видимых лучах пригодилась вся мощь установленного на VLT приемника FORS2, на пределе современной оптической техники.
Поляризация света нейтронной звезды
© ESO
Нейтронные звезды являются сверхплотные ядра массивных – как минимум вдесятеро превосходящих Солнце – звезд, каковые в конце собственной эволюции взорвались в виде сверхновых. У этих объектов кроме этого весьма сильные магнитные поля, в миллиарды раз посильнее, чем у Солнца, каковые пронизывают поверхностные слои этих звезд и окружающее их пространство.
Эти поля так сильны, что они воздействуют кроме того на особенности пустоты – вакуума – около нейтронных звезд. В обычном состоянии вакуум ничем не проявляет себя, свет распространяется через него без трансформаций.
Но в соответствии с квантовой электродинамике – теории, обрисовывающей сотрудничество между фотонами и заряженными частицами, такими, как электроны – вакуум заполнен неизменно появляющимися и исчезающими виртуальными частицами. Весьма сильные магнитные поля смогут модифицировать свойства пространства и поляризовать проходящий через него свет.
Миньяни растолковывает: «В рамках квантовой электродинамики очень сильно намагниченный вакуум по отношению к проходящему через него свету ведет себя как призма. Данный эффект и именуется двойным лучепреломлением в вакууме».
Но, до сих пор, в отличие от многих вторых предсказаний квантовой электродинамики, двойное лучепреломление в вакууме не получало прямого экспериментального подтверждения. В течение 80 лет по окончании того, как это явление было предсказано в статье Вернера Гейзенберга (Werner Heisenberg) и Ганса Генриха Эйлера (Hans Heinrich Euler), все попытки зарегистрировать его в лаборатории проваливались.
«Данный эффект возможно зарегистрировать лишь в присутствии только сильного магнитного поля, именно для того чтобы, которое существует около нейтронных звезд. Так мы еще раз убеждаемся, что нейтронные звезды являются неповторимые естественные лаборатории для изучения основных законов природы», – говорит Роберто Туролла (Roberto Turolla), сотрудник Падуанского университета.
Шепетильно проанализировав эти, полученные на VLT, Миньяни и его несколько нашли большую – на уровне приблизительно 16% – линейную поляризацию, которую они трактовали как следствие результата вакуумного двойного лучепреломления в пространстве, окружающем RX J1856.5-3754.
Результаты изучения представлены в статье, которая публикуется в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Источник: polit.ru
Квантовая электродинамика в сверхсильных полях — Артем Коржиманов
