详细内容或原文请订阅后点击阅览
罕见的超磁性恒星可能解开90年量子之谜
天文学家可能找到了近90年前预测的一种奇怪量子效应最有力的证据：即使是完全空旷的空间也能改变光传播的方式。这种现象被称为真空双折射，由Werner Heisenberg和Hans Heinrich Euler在20世纪30年代预测。
来源:Knowridge科学报告天文学家可能已经找到了近90年前预测的一种奇怪量子效应的最强证据：即使是完全空旷的空间也能改变光的传播方式。
这种现象被称为真空双折射，由维尔纳·海森堡和其他量子物理学先驱在1930年代预测。
根据量子理论，真空并非真正空无一物。相反，它包含着不断出现和消失的短暂“虚粒子”。
通常，它们的效应几乎不可能观察到。但极其强大的磁场可能影响这些虚粒子，导致空空间表现得有点像一种能改变通过它的光特性的材料。
现在，一个国际天文学家团队可能已经探测到了宇宙中磁场最强的一个天体周围的这种效应。
研究人员研究了一颗名为1E 1547.0–5408的磁星。磁星是一种罕见的中子星，是大质量恒星爆炸后留下的难以想象的致密残骸。它们的磁场可以比科学家在地球上能产生的磁场强一亿倍以上。
该团队使用了NASA的成像X射线偏振探测器、国际空间站上的NICER X射线望远镜以及CSIRO的Murriyang帕克斯射电望远镜。
斯威本科技大学的Marcus Lower博士使用斯威本大学的Ngarrgu Tindebeek超级计算机分析了来自Murriyang的射电观测数据。
通过研究射电波的偏振——波振荡的方向——研究人员确定了磁星的方向。他们发现其磁场和自转轴几乎对齐，并且地球对其磁极有着异常直接的视野。
这使1E1547成为搜索真空双折射的绝佳天然实验室。
研究人员随后发现了两个重要线索。来自磁星的X射线显示出极强的偏振，而偏振的方向紧密跟随磁星的磁场，就像其射电波一样。
巨大的磁场可能导致恒星周围真空中的虚粒子与磁场对齐。这将影响光如何穿过看似空旷的空间。
“检测真空双折射需要一个比我们在地球上制造的任何磁场强一亿倍以上的磁场，”Lower说。
研究人员表示，需要更多的观测和改进的计算机模拟来排除其他可能的解释。
如果这一发现得到证实，它可能为科学家提供一个难得的机会，在地球上无法复制的条件下测试量子物理学——并最终确认自1930年代以来基本仍停留在理论层面的预测。
该研究发表在《自然》杂志上。