Գիտնականները ստացել են մինչ օրս ամենահամոզիչ ապացույցներն այն բանի, որ ծայրահեղ հզոր մագնիսական դաշտերը ընդունակ են փոխելու վակուումի հատկությունները: Դատարկ թվացող տարածությունը սկսում է իրեն դրսևորել պրիզմայի նման և փոխում է լույսի անցումը: Հետազոտությունը հրապարակվել է օգոստոսի 5-ին Nature ամսագրում:

90 տարվա վաղեմության գաղափար

Ինչպես պատմում է Space.com-ը, դեռևս 1936 թվականին Վերներ Հայզենբերգը և նրա աշակերտ Հանս Էյլերը ենթադրեցին, որ տարածությունը երբեք բացարձակ դատարկ չի լինում: Ըստ քվանտային մեխանիկայի՝ նրանում մշտապես առաջանում և անհետանում են «վիրտուալ» մասնիկներ՝ էլեկտրոններ և պոզիտրոններ: Սովորական պայմաններում այս «եռացող» ֆոնն աննկատ է: Սակայն գերհզոր մագնիսական դաշտը կարող է ազդել այն բանի վրա, թե ինչպես է լույսը տարածվում վակուումի միջով՝ առաջացնելով երևույթ, որը հայտնի է որպես վակուումային երկբեկում:

«Վակուումային երկբեկման հայտնաբերումը պահանջում է մագնիսական դաշտ, որն ավելի քան 100 միլիոն անգամ ավելի հզոր է, քան որևէ դաշտ, որ մենք երբևէ ստեղծել ենք Երկրի վրա: Բարեբախտաբար, բնությունը մեզ տրամադրել է մագնետարներ՝ կատարյալ տիեզերական լաբորատորիաներ այս երևույթի որոնման համար», — նշել է աշխատանքի համահեղինակ Մարկուս Լոուերը Սուինբերնի համալսարանից:

Ինչ ցույց տվեցին դիտարկումները

Մագնետարները՝ քաղաքի չափսեր ունեցող պայթած զանգվածեղ աստղերի խիտ մնացորդները, օժտված են Տիեզերքում ամենահզոր մագնիսական դաշտերով: Ջորջթաունի համալսարանի ասպիրանտ Ռեյչել Ստյուարտի ղեկավարած թիմը IXPE ռենտգենյան բևեռաչափը (պոլյարիմետրը) ուղղել է 1E 1547-5408 մագնետարի վրա: Տվյալները լրացրել են Միջազգային տիեզերական կայանից և ռադիոաստղադիտակներից ստացված դիտարկումներով:

Երկու առանցքային արդյունքներ մատնանշեցին հենց վակուումային երկբեկումը: Առաջին հերթին, ռենտգենյան ճառագայթումը ստացվեց գրեթե երեք անգամ ավելի ուժեղ բևեռացված, քան կանխատեսում են նեյտրոնային աստղի մակերևույթից ճառագայթման ստանդարտ մոդելները: Երկրորդ, բևեռացման ուղղությունը համընկավ աստղի մագնիսական դաշտի կողմնորոշման հետ՝ ճիշտ այնպես, ինչպես և ռադիոտիրույթում: Հետազոտողների կարծիքով՝ այս զուգակցումը լավագույնս բացատրվում է հենց վակուումում առաջացող երևույթով:

«Սա նույնիսկ յուրօրինակ թեթևացում է. նշանակում է՝ մեր տեսությունները դեռ աշխատում են, և ֆիզիկայի հետ ոչ մի բան կոտրված չէ», — մեկնաբանել է Լոուերը:

Ինչու է սա կարևոր

«Մենք այլևս չենք սահմանափակվում պարզապես աստղագիտական օբյեկտներ ուսումնասիրելով. մենք օգտագործում ենք դրանք բնության օրենքները ստուգելու համար», — ընդգծել է աշխատանքի համահեղինակ Միկելա Նեգրոն Լուիզիանայի նահանգային համալսարանից:

Դիտարկումները հազվագյուտ հնարավորություն են տալիս ստուգելու քվանտային մեխանիկայի կանխատեսումները այնպիսի պայմաններում, որոնք անհնար է վերարտադրել երկրային լաբորատորիաներում: Ապագայում գիտնականները հույս ունեն հաստատել արդյունքը նոր առաքելությունների և ավելի ճշգրիտ համակարգչային մոդելների օգնությամբ:

«Այս ապագա տվյալների և թարմացված սիմուլյացիաների միջոցով մենք, հնարավոր է, ի վերջո կարողանանք ավարտին հասցնել որոնումը, որը սկսել էր Հայզենբերգը գրեթե 90 տարի առաջ», — ասել է Լոուերը:

Կարճ ասած

1E 1547-5408 մագնետարի դիտարկումները IXPE-ի օգնությամբ տվել են վակուումային երկբեկման՝ 1936 թվականին Հայզենբերգի և Էյլերի կողմից կանխատեսված երևույթի ամենաուժեղ ապացույցներն այսօրվա դրությամբ: Աստղի ծայրահեղ մագնիսական դաշտը, ըստ երևույթին, փոխում է «դատարկ» տարածության հատկությունները՝ ազդելով լույսի բևեռացման վրա: Արդյունքը հաստատում է, որ վակուումը բացարձակ դատարկ չէ, և ուղի է բացում հիմնարար ֆիզիկայի հետագա ստուգումների համար: Աշխատանքը հրապարակվել է Nature ամսագրում: