Звезда-магнит подтвердила: вакуум не пуст ⚡ экспресс
Квантовая электродинамика предсказывает двулучепреломление вакуума в сверхсильных магнитных полях — эффект, до сих пор не наблюдавшийся напрямую. Магнетар 1E 1547.0–5408 с поверхностным полем >10^14 Гс исследован рентгеновским поляриметром IXPE совместно с NICER и радиотелескопом Паркс. Фазово- и энерго-разрешённые измерения показали высокую степень поляризации: в среднем 65% при 2 кэВ, где доминирует тепловое излучение, с пиками до 80% на отдельных фазах и >40% в области радиолуча, при резком спаде к 4 кэВ. Моделирование переноса излучения в атмосфере с учётом геометрии из радиоданных демонстрирует, что наблюдаемую картину нельзя объяснить без учёта вакуумного двулучепреломления в магнитосфере. Это первое наблюдательное подтверждение квантового эффекта в магнитосфере магнетара, открывающее путь к проверке КЭД в сильных полях поляриметрами нового поколения.
Согласно квантовой теории, в сверхсильном магнитном поле пустота перестаёт быть пустотой. Она становится похожей на кристалл, который по-разному пропускает свет — как поляризационные очки, отсеивающие блики. Этот эффект, предсказанный пионерами вроде Ричарда Фейнмана, ждал прямого доказательства почти век.
Рентгеновский телескоп IXPE нацелился на магнетар 1E 1547.0-5408 — мёртвую звезду с магнитным полем в миллиарды раз сильнее земных лабораторных. У его излучения измерили поляризацию — то, насколько «причёсаны» световые волны. На энергии обычного медицинского рентгена она достигала 65%, а порой взлетала до 80%.
С ростом энергии поляризация резко падала. Объяснить это можно только одним: вакуум вокруг звезды искривляет лучи, как кристалл. Любопытно, что первый радиопульсар — тоже нейтронную звезду — Джоселин Белл в 1967 году приняла за сигнал инопланетян. Сегодня мы знаем: сигналы странные, но природа ещё удивительнее.
🎯 Магнитное поле этого магнетара в 100 миллиардов раз сильнее, чем у магнита на холодильнике: оно способно разорвать молекулы воды на расстоянии тысячи километров.