强有力磁场会改变真空性质:八十年前预测算得证

By admin in 天文台 on 2018年10月19日

八十多年前,科学家对光在极其强磁场中之行为表现提出了“真空双折射”理论,如今该理论终于取得了证明。真空双折射理论指出,磁场会使真空自至棱镜的作用,光从中穿过时会时有发生偏振现象。

在本次研究中,科学家成功在离开地球400仅仅年的遥的中子星RX
J1856.5-3754周围观测到了独自的偏振现象。图也该中子星附近区域的照片。

希冀也暗的中子星RX
J1856.5-3754四周的苍穹,该中子星在南冕座。这部分天中还包含了变星南冕座R星(左上角)周围或明或暗的星云,以及球状星团NGC
6723。

八十大多年前,科学家对光在最为强磁场中的行为表现提出了“真空双折射”理论,如今欠辩护终于得到了验证。真空双折射理论指出,磁场会如真空自及棱镜的效益,光从中穿过时会有偏振现象。

不久前,意大利国家天体物理研究所(INAF)和波兰绿山城大学(University of
Zielona
Gora)的天文学家在运欧洲阳天文台的要命好望远镜研究一粒遥远的中子星有之光芒时,首赖观测到了这种偏振现象。研究人口称,在过渡下去的十年里,在初一代望远镜的声援下,我们得以行使这无异于特征判断中子星的深浅及引力。

即时粒被子星是在相同颗至少有太阳十倍大的恒星有强烈爆炸后形成的,也就算是影星。中子星的密度最高,仅一勺物质就重达胡夫金字塔的900大多倍增。中子星周围还分布着无比强的磁场,强度可上昱磁场的数十亿倍增。而正是了中子星周围这些强大的磁场,天文学家才得首不善观测到“真空双折射现象”。

“问题在,比太阳磁场强数十亿倍的磁场是心有余而力不足以地上于创造出来的,它们不过是吃中子星这样的恒星周围。”该研究的第一作者罗伯托·米格纳尼教授(Roberto
Mignani)指出。但每当本次研究着,科学家成功在离地400才年的远的中子星RX
J1856.5-3754方圆观测到了仅的偏振现象。量子电力学(简称QUE)是叙光子与带电粒子间相互作用的量子理论。该辩护指出,太空中充斥了虚粒子,随时会冒出或消亡。

接近100年前,该辩护刚于提出的下,德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner
Heisenberg)和汉斯·海因里希·欧拉(Hans Heinrich
Euler)便对真空双折射效应做出了展望。他们提出,强大的磁场可能会见改恒星周围真空的特征,导致光线穿过时会发偏振现象。偏振指的是单纯振动的大势。如果只在一个平面及开展振动,便属线偏振;而而果光的振荡方向上圆形,则构成了圆偏振。

“在强大的磁场影响下,真空的属性会出巨大的转变。”意大利帕多瓦大学的罗伯托·杜罗拉(Roberto
Turolla)指出,“电磁辐射与可见光在通过处于强大磁场中之真空时,便会发出偏振,转化为寡种植不同之模式:平常模式(ordinary
modes)和尴尬模式(extraordinary modes)。”

唯独这种气象只有当类似该钻着之中子星周围才能够实现。“这么强大的磁场是力不从心以地上的实验室中落实的,它们仅仅存在为中子星附近,而中子星是宇宙中就解之、最强大的磁铁。”罗伯托·杜罗拉说道。“这为是咱展现了的极度衰弱的偏振现象,必须用世界上最要命、最高效的望远镜才会体察到。”意大利国家天体物理研究所之文森佐·特斯塔(Vincenzo
Testa)表示。

“我认为最好令人激动的凡,这项预测原本是量子电力学这样的根底物理理论所提出的,虽然历经80年之久远,但从来不通过试验证明了。而今日天文台,我们居然借助了天文学方法,通过察看中子星验证了当时无异于预言的不利。”

研究人口还待着眼其它中子星,从而证实该功能是否会见对其它光线的波长同样导致影响。有矣能测定X光的初一代天文望远镜之后,天文学家便会将该付诸实践了。加拿大勿排颠哥伦比亚大学的相同叫作天体物理学家杰洛米·海尔(Jeremy
Heyl)称,如果由高空中展开测定的话,由量子效应吸引的偏振应该能够及全部之水平。海尔指出,研究偏振现象将帮天体物理学家推断出中子星的相干属性,如大小以及外部引力强度等。(新浪科技)

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