Ученые, благодаря «пойманному» свету нейтронной звезды, получили первые доказательства квантовой природы космического вакуума. В свою очредь ведущие физики ЦЕРН, как выяснили журналисты «Фразы», поставили перед собой задачу обнаружить «антипод» света — тёмные фотоны.
Свет, излученный нейтронной звездой RX J1856.5-3754, расположенной на удалении 400 световых лет от Земли, попав в объектив телескопа Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории, позволил ученым впервые наблюдать за странным квантовым эффектом. Необычная поляризация «пойманного» света указывает на то, что в космическом пространстве в районе нейтронной звезды возникает квантовый эффект двойного лучепреломления в вакууме, который возникает под влиянием магнитного поля нейтронной звезды.
Издание DailyTechInfo напоминает, что вакуум, как считается, является абсолютной пустотой, через которую свет проходит, не испытывая никаких внешних воздействий, не преломляясь и не искажаясь. Однако, квантовая электродинамика определяет, что вакуум наполнен «виртуальными частицами» которые постоянно и в больших количествах возникают из ниоткуда, существуют очень короткое время и снова исчезают. Сильные магнитные поля (как в случае с полем нейтронной звезды) могут вмешиваться в этот процесс, изменяя свойства виртуальных частиц, затрагивая время их существования. В результате вакуум начинает изменять поляризацию проходящего через него света.
«Измерения поляризации света, которые мы планируем провести при помощи телескопов следующего поколения, позволят нам не только более подробно изучить эффект двойного лучепреломления в области нейтронных звезд. Мы надеемся обнаружить и другие эффекты, определяемые квантовой теорией и теорией о квантовой природе вакуума» — пишут исследователи.
Издание Hi-News.ru пишет, что ведущие физики ЦЕРН поставили перед собой не менее амбициозную задачу: обнаружить так называемый тёмный фотон. Эксперимент получил название NA64.
Темный фотон — гипотетическая элементарная частица, предположительно являющаяся аналогом обычных фотонов для тёмной материи.
Из темной материи состоит 85 процентов материи в нашей Вселенной. Учёные называют это вещество «тёмной материей», потому что оно никак не взаимодействует с фотонами света и электромагнитными волнами.
Наряду с гравитацией тёмные фотоны могут оказаться посредниками между обычной и тёмной материей: связующим звеном, которое позволит учёным понять, что собой представляет это загадочное вещество.
Концепция тёмного фотона была впервые предложена в 2008 году физиками Лотти Акерманом, Мэттью Бакли, Марком Камионковским и Шоном Кэроллом. Подобно обычным фотонам тёмные фотоны являются безмассовыми частицами.
Напомним, ученым впервые удалось экспериментально подтвердить существование гравитационных волн, открытия которых физики ждали сто лет.
Фотон («свет») — элементарная частица, квант (порция) электромагнитного излучения (в узком смысле — света).
ЦЕРН (CERN) — Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий.
