نجم مغناطيسي يؤكد: الفراغ ليس فارغًا ⚡ экспресс
تتنبأ الكهروديناميكا الكمومية بالانكسار المزدوج للفراغ في مجالات مغناطيسية فائقة القوة - وهو تأثير لم يُرصد بشكل مباشر حتى الآن. تمت دراسة النجم المغناطيسي 1E 1547.0–5408، ذي المجال السطحي الذي يزيد عن 10^14 غاوس، بواسطة مقياس الاستقطاب بالأشعة السينية IXPE بالاشتراك مع NICER والتلسكوب الراديوي باركس. أظهرت القياسات المحللة طورياً وطاقياً درجة عالية من الاستقطاب: بمتوسط 65% عند 2 كيلو إلكترون فولت، حيث يسيطر الإشعاع الحراري، مع قمم تصل إلى 80% في أطوار معينة وأكثر من 40% في منطقة الحزمة الراديوية، مع انخفاض حاد نحو 4 كيلو إلكترون فولت. وتظهر نمذجة انتقال الإشعاع في الغلاف الجوي مع مراعاة الهندسة المستمدة من البيانات الراديوية أن الصورة المرصودة لا يمكن تفسيرها دون الأخذ بالانكسار المزدوج الفراغي في الغلاف المغناطيسي. وهذا أول تأكيد رصدي لتأثير كمومي في الغلاف المغناطيسي لنجم مغناطيسي، مما يفتح الطريق لاختبار الكهروديناميكا الكمومية في المجالات القوية باستخدام مقاييس استقطاب من الجيل التالي.
وفقًا لـنظرية الكم، في المجال المغناطيسي فائق القوة، يكف الفراغ عن أن يكون فارغًا. يصبح أشبه ببلورة تسمح بمرور الضوء بطرق مختلفة — مثل نظارات الاستقطاب التي ترشح اللمعان. هذا التأثير، الذي تنبأ به رواد مثل ريتشارد فاينمان، انتظر إثباتًا مباشرًا لما يقرب من قرن.
استهدف تلسكوب الأشعة السينية IXPE النجم المغنطار 1E 1547.0-5408 — وهو نجم ميت يمتلك مجالًا مغناطيسيًا أقوى بمليارات المرات من المجالات المنتجة في المختبرات الأرضية. قيس استقطاب إشعاعه — أي مدى انتظام الموجات الضوئية. عند طاقة الأشعة السينية الطبية العادية، بلغ الاستقطاب 65%، وقفز أحيانًا إلى 80%.
مع زيادة الطاقة، انخفض الاستقطاب بشدة. لا يمكن تفسير ذلك إلا بطريقة واحدة: الفراغ حول النجم يحني الأشعة، مثل البلورة. من المثير للاهتمام أن أول نباض راديوي — وهو أيضًا نجم نيوتروني — اعتقدت جوسلين بيل بورنيل في عام 1967 أنه إشارة من كائنات فضائية. اليوم نعرف: الإشارات غريبة، لكن الطبيعة أكثر إدهاشًا.
🎯 المجال المغناطيسي لهذا النجم المغناطيسي أقوى بـ100 مليار مرة من مغناطيس الثلاجة: يمكنه تمزيق جزيئات الماء على مسافة ألف كيلومتر.