Boşluk gerçekten boş mu? Bu manyetik yıldız nihayet 90 yıllık bir gizemi çözebilir

Boş uzay göründüğü kadar boş değildir.

Bu, a’dan gelen sinyalleri inceleyen yeni bir çalışmanın çıkarımıdır ve araştırmacıların söylediğine göre aşırı manyetik alanların bir boşluğun özelliklerini değiştirebileceğine, boş gibi görünen bir prizma gibi davranmasına ve ışığın boşlukta ilerleyişini değiştirebileceğine dair en güçlü kanıtı sunmaktadır.

George Washington Üniversitesi’nde fizik alanında yüksek lisans öğrencisi olan Rachael Stewart’ın liderliğindeki bulgular, ilk olarak 90 yıl önce öne sürülen garip bir etkinin öngörüsünü doğrulamaktadır.

Stewart, “Bu uzak yıldız çekirdeğine bakarak elde ettiğimiz bilgiler aynı zamanda bize bildiğimiz gerçeklik yapısının doğası hakkında da ipuçları veriyor ve bunu inanılmaz buluyorum” dedi.

Bu fikir, Alman fizikçi Werner Heisenberg ve öğrencisi Hans Euler’in uzayın hiçbir zaman gerçekten boşluk olmadığını öne sürdüğü 1936 yılına kadar uzanıyor. Bunun yerine, titreşen bir şekilde var olan ve yok olan, yok olmadan önce çevreleriyle kısa bir süre etkileşime giren elektronlar ve onların antimadde muadilleri, pozitronlardan oluşan, kaynayan bir “” denizi olduğunu savundular.

Bu atomaltı köpük, ‘nin bir sonucudur ve normal koşullar altında görünmez kalır. Ancak teori, a’nın etrafındaki gibi son derece güçlü bir manyetik alanın, ışığın hareket etme biçimini değiştirebileceğini ve “” olarak bilinen bir etkiyle ışık dalgalarının belirli bir yönde daha güçlü bir şekilde hizalanmasına neden olabileceğini öngörüyor.

Çalışmanın yazarlarından Avustralya’daki Swinburne Üniversitesi’nden astrofizikçi Marcus Lower, “Vakum çift kırılmasını tespit etmek, Dünya’da şimdiye kadar yaptığımızdan 100 milyon kat daha güçlü bir manyetik alan gerektiriyor” dedi. “Neyse ki doğa bize bu etkiyi aramak için mükemmel kozmik laboratuvarlar olan magnetarları sağladı.”

Magnetarlar, büyük yıldızların patlamasından sonra ortaya çıkan şehir büyüklüğündeki yoğun kalıntılardır ve evrende bilinen en güçlü manyetik alanlara ev sahipliği yapar. Bunlar, vakum çift kırılımını ortaya çıkaracak kadar güçlü alanlar oluşturabilen nadir gök cisimleri arasındadır ve bilim adamlarına, kopyalanması imkansız koşullar altında fiziği test etmek için olağanüstü bir ortam sunar.

Çalışmanın ortak yazarı, Louisiana Eyalet Üniversitesi’nden astrofizikçi Michela Negro, “Artık sadece astronomik nesneler üzerinde çalışmıyoruz; onları doğa yasalarını test etmek için kullanıyoruz” dedi.

Gökbilimciler bu anlaşılması zor fenomeni daha önce de yakalamışlardı, ancak kesin olarak değil. 2017 yılında araştırmacılar Şili’de Dünya’dan yaklaşık 400 ışıkyılı uzaklıkta bulunan RX J1856.5-3754 adlı sönük bir nötron yıldızının etrafında ölçüm yaptı. Ancak bu optik ölçümler, kısmen optik sinyalin izole edilmesindeki zorluklar nedeniyle yoruma açık kaldı.

O zamanlar bilim insanları, kesin kanıtın uzay tabanlı X-ışını gözlemevleri, özellikle de NASA’nın o zamanlar yakında çıkacak olan Görüntüleme X-ışını Polarimetresi Gezgini (IXPE) gerektireceğini belirtmişti. 2021’de fırlatılan IXPE, yüksek enerjili X ışınlarının polarizasyonunu ölçmek için tasarlanmış üç özdeş teleskop taşıyor.

Avustralya’daki bağımsız bir haber sitesi olan Lower, “Sadece son altı yıldır magnetarların etrafındaki bu etkiyi tespit edebilen bir teleskopa sahip olduk” dedi.

Mart ve Nisan 2025’te araştırmacılar, IXPE’yi her iki saniyede bir dönen ve istikrarlı bir şekilde radyo dalgaları yayması açısından türü arasında alışılmadık bir magnetar olan 1E 1547-5408’e işaret etti. Ekip bu verileri gemideki bir X-ışını teleskopunun yanı sıra Avustralya’nın radyo teleskopu ve Güney Afrika Radyo Astronomi Gözlemevi’nden elde edilen gözlemlerle destekledi.

Araştırmaya göre, iki bulgu iş yerinde vakumlu çift kırılmaya işaret etti.

İlk olarak, IXPE tarafından toplanan X-ışınları benzer kaynaklara göre neredeyse üç kat daha polarizeydi; bu, bir nötron yıldızının yüzey emisyonuna ilişkin standart modellerin kendi başlarına açıklayabildiğinden çok daha yüksekti. İkincisi, kutuplaşma yıldızın manyetik alanıyla aynı yöne işaret ediyordu ve radyo dalgalarında halihazırda gözlemlenen desenle eşleşiyordu. Araştırmacılar, bu kombinasyonun verilere uyan tek açıklama olarak vakumlu çift kırılmayı bıraktığı sonucuna vardı.

Lower, Michael West Media haber sitesine şöyle konuştu: “Bu biraz rahatlattı çünkü bu, teorilerimizin hala işe yaradığı ve fizikte hiçbir bozulmanın olmadığı anlamına geliyor.”

Camilo, açıklamasında “O zamanlar 1Ç 1547, Samanyolu’nda radyo dalgaları yaydığı bilinen ikinci magnetardı ve düzenli izlemenin ilginç davranışları ortaya çıkaracağından emindik” dedi. “Ancak 20 yıl sonra bunun kuantum mekaniğinin temel ve özellikle ilginç bir öngörüsünün araştırılmasına katkıda bulunacağını asla hayal edemezdik.”

Ekip, bu bulguyu, vakum çift kırılma sinyalini magnetarların etrafındaki diğer süreçlerden ayırt etmek için geliştirilmiş bilgisayar simülasyonlarının yanı sıra (Küre Yörüngesinde Yumuşak X-ışını Polarimetresi’nin kısaltması) adı verilen önerilen bir yörünge görevi de dahil olmak üzere gelecekteki görevlerden elde edilen verilerle doğrulamayı umuyor.

Lower, Swinburne Üniversitesi’nden yaptığı açıklamada, “Elimizdeki bu gelecek verileri ve güncellenmiş simülasyonlarımızla, Heisenberg’in neredeyse 90 yıl önce başlattığı arayışı nihayet tamamlayabiliriz” dedi.

Bu araştırma 5 Ağustos’ta Nature dergisinde yayınlanan bir makalede anlatılmıştır.