Altså — hva er det egentlig i "tomt" rom?
Her kommer noe som kan få deg til å tenke om igjen: Når forskere snakker om et perfekt vakuum — det tomrmeste som finnes, med bokstavelig talt ingenting i seg — kan de ta helt feil.
Ifølge kvantemekanikken er det "ingenting" faktisk fullt av aktivitet. Vi snakker om virtuelle partikler som stadig popper inn i tilværelsen og forsvinner igjen før du rekker å oppdage dem. Det er som universet leker gjems med seg selv på de minste skalaene vi kan forestille oss.
For nesten 90 år siden spådde Werner Heisenberg (ja, den Heisenberg fra kvantefysikken) denne merkelige oppførselen. Og nå kan et forskerteam ha fanget disse spøkelsesaktige partiklene på fersken.
Magnetaren: Naturens eget kosmiske laboratorium
For å jakte på denne kvanteeffekten — kalt vakuumdobbelbrytning — trengte forskerne noe spesielt. Vanlige laboratorier på Jorden klarer rett og slett ikke å lage magnetfelt sterke nok til at dette fenomenet blir synlig.
Men naturen? Naturen gikk amok.
Møt magnetaren. Dette er en sjelden type nøytronstjerne med magnetfelt så utrolig sterke at de er omtrent 100 millioner ganger kraftigere enn noe vi noensinne har klart å lage på Jorden. De er stort sett universets mest ekstreme partikkelakseleratorer, og de viser seg å være perfekte for dette eksperimentet.
Dr. Marcus Lower fra Swinburne University of Technology og hans internasjonale team rettet instrumentene mot en magnetar som heter 1E 1547.0-5408 (et navn like kreativt som forskere får til, tydeligvis). De brukte NASAs IXPE-teleskop og flere andre instrumenter til å studere hvordan lys fra denne kosmiske kjempen oppfører seg.
Trikset: Hvordan sterke felt bøyer lys
Her blir det skikkelig interessant. Ifølge teorien gjør de virtuelle partiklene noe rart når lys passerer gjennom et område med et utrolig sterkt magnetfelt. De alignerer seg langs magnetfeltlinjene, nesten som små kompassnåler.
Denne justeringen påvirker hvordan lyset reiser gjennom rommet. I stedet for å bevege seg rett frem, blir lyset refraktert — bøyd litt — i et veldig spesifikt mønster. Det er "dobbelbrytning"-delen. Tenk på det som lys som går gjennom en krystall og deler seg i forskjellige retninger, bare at i dette tilfellet gjør "tomt rom" selve splittingen.
Teamet observert to viktige ledetråder som tyder på at de har fanget effekten i aksjon:
- Røntgenstråler fra magnetaren viste ekstremt høye nivåer av polarisering
- Polariseringsretningen holdt seg koblet til magnetfeltet på akkurat den måten teorien spår
Hvorfor dette betyr noe (mye)
Hvis funnene holder seg under videre gransking, bekrefter vi ikke bare en 90 år gammel spådom. Vi får et nytt vindu inn i hvordan det kvanteuniverset faktisk fungerer.
«Denne effekten er aldri blitt definitivt påvist før,» sa Dr. Lower. Og nå, takket være disse observasjonene, kan fysikere endelig ha dataene de trenger for å teste teoriene sine under noen av de mest ekstreme forholdene universet har å tilby.
Teamet planlegger å samle flere observasjoner og kjøre mer avanserte datasimuleringer for å bekrefte om dette signalet virkelig er vakuumdobbelbrytning, eller bare et annet kosmisk fenomen som later som det er noe annet.
Konklusjonen
Her er det vakre med vitenskap: selv noe så fundamentalt som "tomt rom" holder fremdeles på hemmeligheter vi bare begynner å forstå. Universet minner oss stadig om at virkeligheten er rarere og vidunderligere enn våre villeste fantasier.
Og hvem vet? Kanskje en dag utnytter vi disse kvanteeffektene selv. Inntil da holder vi øynene oppe for magnetarer som gjør sin greie — og beviser at noen ganger er de mektigste "laboratoriene" i kosmos de naturen bygger helt på egenhånd.
Kilde: ScienceDaily