Việc nghiên cứu các đặc tính của ánh sáng bằng Kính viễn vọng Rất lớn (VLT) của Đài quan sát Nam Âu đã đưa các nhà thiên văn đến kết quả khá bất ngờ. Hóa ra sự phân cực của ánh sáng xung quanh ngôi sao neutron được quan sát cho thấy sự hiện diện của một hiệu ứng lượng tử, mà các nhà khoa học đã dự đoán từ những năm 1930, gọi nó là khúc xạ kép của các tia trong chân không.
Khám phá được thực hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Roberto Mignani từ Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) ở Ý. Các nhà khoa học đã thực hiện phân tích chi tiết dữ liệu VLT từ các quan sát về ngôi sao có tên mã RX J1856.5-3754, nằm cách Trái đất 400 năm ánh sáng. Nghiên cứu đã được đệ trình lên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Sao neutron được cho là lõi rất dày đặc của những ngôi sao lớn với khối lượng ít nhất gấp 10 lần Mặt trời. Các ngôi sao nhận được trạng thái này sau một số sự kiện kịch tính ở cuối vòng đời của chúng, cụ thể là một vụ nổ siêu tân tinh. Những vật thể như vậy có từ trường cực mạnh, sức mạnh của chúng lớn gấp hàng tỷ lần sức mạnh của từ trường Mặt trời. Do đó, chúng có thể ảnh hưởng đến không gian trống xung quanh ngôi sao.
Theo định luật vật lý, khi đi qua chân không, ánh sáng truyền qua nó không có bất kỳ sự thay đổi nào. Tuy nhiên, theo điện động lực học lượng tử, khoảng trống chứa đầy các hạt ảo liên tục xuất hiện và biến mất. Nghiên cứu mới chỉ ra rằng từ trường có thể thay đổi chân không theo cách mà nó bắt đầu ảnh hưởng đến ánh sáng truyền qua nó, khiến nó phân cực. Dữ liệu VLT cho thấy có 16% phân cực ánh sáng tuyến tính trong trường hợp RX J1856.
Mignani tổng kết: “Mức độ phân cực tuyến tính cao như vậy, mà chúng tôi đã ghi lại, không thể giải thích được nếu không có sự trợ giúp của các khái niệm điện động lực học lượng tử về hiện tượng lưỡng chiết trong chân không”.
