Πέμπτη, 29 Δεκεμβρίου 2016

Αστρονόμοι παρατήρησαν για πρώτη φορά στο κενό του Διαστήματος, μία παράξενη κβαντική στρέβλωση.


Εν συντομία

   Η διπλή διάθλαση κενού (Vacuum birefringence) παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από μια ομάδα επιστημόνων, χρησιμοποιώντας το (VLT) το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO).

    Η ομάδα παρατήρησε το άστρο νετρονίων RX J1856.5-375, το οποίο είναι περίπου 400 έτη φωτός από τη Γη, μόνο στο ορατό φως, ωθώντας τα όρια της υπάρχουσας τεχνολογίας τηλεσκοπίου.

Λίγο... λιγότερα παράξενο

Η διπλή διάθλαση κενού είναι ένα παράξενο κβαντικό φαινόμενο που έχει παρατηρηθεί μόνο σε ατομική κλίμακα. Αυτό συμβαίνει όταν ένα άστρο νετρονίων περιβάλλεται από ένα μαγνητικό πεδίο τόσο έντονο, όπου αυτό γίνεται αφορμή να αναδυθεί μια περιοχή στο κενό του  Διαστήματος, όπου η ύλη εμφανίζεται και εξαφανίζεται τυχαία.

Αυτή η πόλωση του φωτός στο κενό λόγω ισχυρών μαγνητικών πεδίων, θεωρήθηκε για πρώτη φορά ότι είναι εφικτή το 1930 από τους φυσικούς Werner Heisenberg και Hans Heinrich Euler σαν προϊόν της θεωρίας της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής (QED). Η θεωρία περιγράφει πώς αλληλοεπιδρούν το φως και η ύλη.

Τώρα, για πρώτη φορά, αυτό το παράξενο κβαντικό φαινόμενο έχει παρατηρηθεί από μια ομάδα επιστημόνων από το INAF στο Μιλάνο της Ιταλίας, και από το Πανεπιστήμιο της Ζιελόνα Γκόρα (Zielona Gora) στην Πολωνία.

Χρησιμοποιώντας το (ESO) το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (VLT), μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Roberto Mignani παρατήρησε το  άστρο νετρονίων RX J1856.5-375, το οποίο είναι περίπου 400 έτη φωτός από τη Γη.

Τα αστέρια νετρονίων είναι κάπως αμυδρά σε φωτεινότητα, όμως είναι 10 φορές μεγαλύτερα σε μάζα από τον Ήλιο μας. Ως εκ τούτου, έχουν εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία που διαπερνούν την επιφάνεια και το περιβάλλον τους.

Τα κενά στο Διάστημα υποτίθεται ότι είναι άδειοι χώροι (σύμφωνα με τον Αϊνστάιν και τον Νεύτωνα, τουλάχιστον) όπου το φως μπορεί να περάσει μέσα ανεμπόδιστο ή αμετάβλητο. Αλλά, σύμφωνα με την QED, το Διάστημα είναι γεμάτο από εικονικά σωματίδια που μετακινούνται γρήγορα και συνεχώς μέσα και έξω από την ύπαρξη. Πολύ ισχυρά μαγνητικά πεδία, όπως αυτά που περιβάλλουν τα αστέρια νετρονίων, μπορεί να τροποποιήσουν αυτούς τους χώρους, μετατρέποντας τους σε κενούς.

Χρησιμοποιώντας το όργανο FORS2 στο VLT, οι ερευνητές ήταν σε θέση να παρατηρήσουν αυτό το άστρο νετρονίων μόνο στο ορατό φως, ωθώντας τα όρια της υπάρχουσας τεχνολογίας τηλεσκοπίου.


    Φωτογραφία : ESO

Καλύτερα Τηλεσκόπια

Μελετώντας τα δεδομένα από το VLT σχετικά με το αστέρι αυτό, οι ερευνητές είδαν μια  γραμμική πόλωση που παρατηρείται, σε σημαντικό βαθμό, της τάξης περίπου του 16%. Αυτό είναι πολύ πιθανόν να οφείλεται σε διπλή διάθλαση κενού στην περιοχή που περιβάλλει το άστρο RX J1856.5-375.

"Η υψηλή γραμμική πόλωση που μετρήθηκε με το VLT δεν μπορεί να εξηγηθεί εύκολα από τα μοντέλα μας, εκτός εάν συμπεριλαμβάνονται οι επιπτώσεις της διπλής διάθλασης κενού που προβλέπονται από την QED", δήλωσε ο Mignani.

Λόγω της περιορισμένης τεχνολογίας που χρησιμοποιείται, ο Mignani πιστεύει ότι τα μελλοντικά τηλεσκόπια θα μπορούν να ανακαλύψουν περισσότερα για τέτοια παρόμοια παράξενα κβαντικά αποτελέσματα από τη μελέτη άλλων άστρων νετρονίων.

 "Οι μετρήσεις  [πόλωσης] με την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, όπως το (EELT) το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, θα μπορούσαν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στις δοκιμές των προβλέψεων της QED για τις διπλές διαθλάσεις κενού, που υπάρχουν γύρω από πολύ περισσότερα αστέρια νετρονίων", δήλωσε ο Mignani.

"Αυτή η μέτρηση, που έγινε για πρώτη φορά τώρα στο ορατό φως, ανοίγει επίσης το δρόμο για παρόμοιες μετρήσεις, που  πρέπει να πραγματοποιούνται σε μήκη κύματος ακτίνων-Χ», δήλωσε ο ερευνητής Kinwah Γου.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε από τον ESO.


ΠΗΓΗ: futurism.com
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας
Για διορθώσεις ή συμπληρώματα: gikasd63@hotmail.com