NASA-ի աստղադիտակը հայտնաբերել է 90-ամյա քվանտային տեսության ապացույցներ

Աստղագետների միջազգային խումբը հայտնել է վակուումի երկբեկման առաջին ուղղակի աստղաֆիզիկական ապացույցների մասին, որը քվանտային ֆիզիկայի գրեթե 90-ամյա կանխատեսում է. այն պնդում է, որ ծայրահեղ մագնիսական դաշտերը կարող են փոխել լույսի ընթացքը թվացյալ դատարկ տարածության միջով: Nature ամսագրում չորեքշաբթի օրը հրապարակված արդյունքները հիմնված են 1E 1547-5408 հազվագյուտ գերմագնիսական նեյտրոնային աստղի՝ մագնետարի ավելի քան 140 ժամ տևած դիտարկումների վրա:nature+1

Տիեզերական լաբորատորիա

Երկրից ավելի քան 13,000 լուսային տարի հեռավորության վրա գտնվող և յուրաքանչյուր երկու վայրկյանը մեկ պտտվող 1E 1547-5408 մագնետարը ծառայել է որպես թիմի բնական լաբորատորիա: Գիտնականները համակարգել են NASA-ի IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) արբանյակի աշխատանքը NASA-ի NICER աստղադիտակի և Ավստրալիայի գիտական գործակալությանը պատկանող CSIRO-ի Parkes ռադիոաստղադիտակի հետ: Սա մագնետարի ռադիո և ռենտգենյան բևեռացման երբևէ իրականացված առաջին համակարգված չափումն էր:lsu+1

Դիտարկումները ցույց են տվել ռենտգենյան բևեռացում, որը գրեթե երեք անգամ գերազանցում է նմանատիպ այլ աղբյուրներում տեսածը և շատ ավելին է, քան կարող էին բացատրել մակերևութային ճառագայթման ստանդարտ մոդելները: Հաշվի առնելով մագնետարի մագնիսական դաշտերի երկրաչափությունը՝ բևեռացման ազդանշանը աստղի պտույտի որոշակի կետերում պետք է մոտ լիներ զրոյի:science.nasa

90-ամյա տեսության փորձարկում

Վակուումի երկբեկումը, որն առաջին անգամ առաջարկվել է 1936 թվականին քվանտային էլեկտրադինամիկայի շրջանակներում, կանխատեսում է, որ քվանտային վակուումը, որը լցված է անընդհատ թարթող մասնիկ-հակամասնիկ զույգերով, աղավաղվում է ծայրահեղ մագնիսական դաշտերի ազդեցությամբ՝ ստիպելով դատարկ տարածությանը գործել որպես բևեռացնող ֆիլտր: Մագնետարները, որոնց դաշտերը մոտ մեկ տրիլիոն անգամ ավելի ուժեղ են, քան Երկրի ամենահզոր մշտական մագնիսները, առաջարկում են միակ հայտնի միջավայրը, որտեղ այս էֆեկտը կարող է դրսևորվել:lsu+1

Թիմի կողմից իրականացված մոդելավորումները հաստատում են, որ վակուումի երկբեկումը անսպասելիորեն ուժեղ ազդանշանի պատճառն է: «Մեր մոդելը ցույց է տալիս, որ դիտարկված ռենտգենյան բևեռացման ստորագրությունների վերարտադրումը, միաժամանակ բավարարելով ռադիոդիտարկումների սահմանափակումները, պահանջում է նեյտրոնային աստղի միջավայրում վակուումի երկբեկման առկայություն», — ասել է Ռայսի համալսարանի հետդոկտորանտ և համահեղինակ Հոա Դին Թին:science.nasa

«Իրականության կառուցվածքը»

Հիմնական հեղինակ Ռեյչել Ստյուարտը՝ Ջորջ Վաշինգտոնի համալսարանի դոկտորանտը, նշել է, որ այս բացահայտումը ցույց է տալիս, թե ինչպես աստղաֆիզիկան կարող է ուսումնասիրել հիմնարար ֆիզիկան: «Այս հեռավոր աստղի միջուկը դիտելուց ստացված տեղեկատվությունը մեզ նաև հուշումներ է տալիս իրականության կառուցվածքի մասին, և ես դա անհավանական եմ համարում», — ասել է Ստյուարտը:science.nasa

LSU-ի աստղաֆիզիկոս Միկելա Նեգրոն, ով նույնպես թիմի անդամ է, նկարագրել է մոտեցումը. «Մենք այլևս միայն աստղագիտական օբյեկտներ չենք ուսումնասիրում, մենք օգտագործում ենք դրանք բնության օրենքները ստուգելու համար»:lsu

Նախատեսվում են IXPE-ի հետագա դիտարկումներ այս և այլ մագնետարների վերաբերյալ՝ ազդանշանը հաստատելու և հնարավոր է՝ լրացուցիչ էկզոտիկ քվանտային էֆեկտներ բացահայտելու համար:science.nasa