Lo spazio vuoto? Forse non è mai stato davvero vuoto

Ragazzi, ho bisogno che vi sediate. Gli scienziati pensano di aver appena dimostrato qualcosa di assurdo: lo spazio che consideriamo vuoto, in realtà, non è per niente vuoto. È... pieno? Lo so, sembra un paradosso da lezione di filosofia dopo tre caffè, ma restate con me.

Heisenberg e la sua idea pazza

Quasi novant'anni fa, un fisico geniale di nome Werner Heisenberg ebbe un pensiero bizzarro. Secondo lui, quello che chiamiamo "spazio vuoto" — il vuoto dell'universo — in realtà non è affatto vuoto. Ribolle di minuscole "particelle virtuali" che spuntano dall'esistenza e svaniscono quasi all'istante. Roba che c'è e non c'è nello stesso momento, ecco, la fisica quantistica fa queste cose.

Heisenberg chiamò questo fenomeno birefringenza del vuoto. E qui arriva il bello: quando la luce attraversa una regione con uno di questi campi di particelle virtuali E un campo magnetico incredibilmente forte, succede qualcosa di strano. La luce si polarizza. Le sue onde iniziano ad allinearsi in una direzione specifica. Più il campo magnetico è intenso, più pronunciato dovrebbe essere l'effetto.

Il problema? Non possiamo creare campi così forti

C'è un ostacolo non da poco: per vedere davvero questo effetto, servirebbe un campo magnetico oltre 100 milioni di volte più forte di qualsiasi cosa mai creata in un laboratorio sulla Terra. Da noi, proprio niente si avvicina. È come cercare di studiare le creature delle profondità marine limitandosi a quello che si vede dalla piscinetta in giardino.

Ma la natura, come sempre, è decisamente più impressionante di noi.

Entra in scena la magnetar

Gli scienziati hanno puntato i loro strumenti su qualcosa chiamato magnetar — un tipo raro di stella di neutroni con i campi magnetici più potenti dell'intero universo. Queste bestie sono pazzesche. Il campo magnetico di una magnetar è così intenso che se vi avvicinaste a circa 1.000 chilometri, il campo strapperebbe gli elettroni da ogni atomo del vostro corpo. Letteralmente, vi dissolvereste nei vostri atomi costitutivi all'istante. Non esattamente la destinazione ideale per le vacanze.

Il dottor Marcus Lower dell'Università di Swinburne ha guidato le osservazioni di una magnetar chiamata 1E 1547.0-5408 usando attrezzature piuttosto impressionanti: il radiotelescopio Parkes della CSIRO e analisi dati sul supercomputer Ngarrgu Tindebeek. Il team ha anche combinato i risultati con le misurazioni dei telescopi a raggi X della NASA nello spazio.

Cosa hanno trovato?

Il team ha tracciato come le onde radio e i raggi X della magnetar si polarizzavano mentre la stella ruotava. Ed ecco la parte interessante: la direzione di polarizzazione rimaneva bloccata all'orientamento del campo magnetico della magnetar. Esattamente quello che la teoria prevede se la birefringenza del vuoto sta avvenendo.

Sia le onde radio che i raggi X mostravano questo allineamento. Per gli scienziati, è un segnale forte che le particelle virtuali di Heisenberg stanno davvero influenzando come la luce viaggia attraverso questo ambiente estremo.

Perché dovrebbe interessarvi?

Se questo risultato si conferma, è una cosa piuttosto importante. Prima di tutto, è una previsione di quasi novant'anni fa che viene finalmente messa alla prova. È come scoprire che la teoria selvaggia del vostro bisnonno su qualcosa era effettivamente corretta.

Ma c'è di più. Ci dà un modo per studiare la fisica quantistica in condizioni che non potremmo mai replicare sulla Terra. Queste magnetar sono laboratori naturali per capire come funzionano le regole fondamentali dell'universo quando vengono spinte al massimo.

I ricercatori hanno bisogno di più dati e simulazioni migliori per escludere altre spiegazioni, ma sono cautamente ottimisti. Come ha detto il dottor Lower, potrebbero finalmente "completare la ricerca iniziata da Heisenberg quasi novant'anni fa".

Il punto finale

Quello che mi piace di questa storia è che ci ricorda quanto l'universo sia più strano di quanto possiamo immaginare. Quello spazio "vuoto" tra le stelle? Non è vuoto per niente. È una zuppa quantistica di particelle che lampeggiano dentro e fuori dall'esistenza, influenzando la luce che ci passa attraverso. Ogni volta che guardate il cielo notturno, vedete fotoni modellati da questa danza invisibile.

La scienza, no? Non smette mai di essere affascinante.

Fonte: ScienceDaily — [derivato dalle osservazioni della ricerca originale]