Jesteś tutaj

Odkrycie zjawiska dwójłomności próżni w polu magnetycznym gwiazdy neutronowej.

Grupa astronomów pracująca pod kierunkiem prof. Roberto Mignaniego (Uniwersytet Zielonogórski, oraz Instytut Astrofizyki i Fizyki Kosmicznej w Mediolanie) odkryła dowody na istnienie zjawiska dwójłomności próżni, poszukiwane od 80 lat przez fizyków zajmujących się mechaniką kwantową. O odkryciu poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) w dniu 30 listopada 2016 roku. Do swojego odkrycia astronomowie użyli teleskopu VLT (Very Large Telescope), jednego z największych teleskopów na świecie, znajdującego się wysoko w górach Chile. Obserwowanym obiektem była izolowana gwiazda neutronowa, obdarzona silnym polem magnetycznym, i to właśnie w świetle odebranym od tej ekstremalnej gwiazdy udało się znaleźć dowody potwierdzające istnienie tego przewidzianego teoretycznie zjawiska kwantowego.


Gwiazdy neutronowe to końcowy etap ewolucji bardzo masywnych gwiazd, które kończą swoje życie w potężnym wybuchu jako gwiazdy supernowe. Pozostałością takiego wybuchu może być gwiazda neutronowa – obiekt o średnicy około 20 kilometrów, ale o masie o połowę większej niż nasze Słońce  -obiekty te są tak gęste, że ilość materii wielkości kostki cukru ważyłaby około pół miliarda ton (czyli mniej więcej tyle co cała ludzkość). Dodatkowo gwiazdy neutronowe obdarzone są silnym polem magnetycznym, rzędu setek milionów Tesli, czyli kilka rzędów wielkości więcej niż potrafimy wygenerować w najbardziej zaawansowanych ziemskich laboratoriach. Tego typu obiekty często stają się pulsarami radiowymi.
To właśnie istnienie tak silnego pola magnetycznego wokół gwiazdy neutronowej powoduje że może zaistnieć zjawisko dwójłomności próżni. W ogólności zjawisko dwójłomności światła znane jest w fizyce od dawna: zaobserwowano, że w niektórych kryształach światło rozszczepia się na dwie prostopadłe polaryzacje, które wpadając do kryształu ulegają załamaniu pod różnymi kątami. Kwantowa elektrodynamika już od początków swojego istnienia przewidziała, że podobne zjawisko powinno zachodzić dla światła także w zupełnie pustej przestrzeni, pod warunkiem że istnieje w tej próżni silne pole magnetyczne. Ślady tego zjawiska poszukiwane były od dawna w wielu laboratoriach fizycznych, jednakże dopiero grupie prof. Mignaniego udało się tego dokonać, zaglądając do najbardziej magnetycznego środowiska jakie znamy we Wszechświecie – do otoczenia gwiazd neutronowych.
Więcej informacji na temat tego odkrycia znaleźć można w oficjalnym komunikacie ESO:  https://www.eso.org/public/poland/news/eso1641/