天文学家报告真空双折射的第一个观测证据

中子星是大质量恒星的非常密集的残余核心，它们在生命的尽头已经爆炸成超新星。

它们还具有极强的磁场 - 比太阳强十亿倍 - 渗透到它们的外表面和周围环境中。这些领域非常强大，甚至会影响恒星周围空白区域的属性。通常认为真空是完全空的，并且光可以通过它而不被改变。

但是在量子电动力学(QED)中，描述光子和带电粒子(如电子，空间)之间相互作用的量子理论充满了虚拟粒子，它们一直出现并消失。

非常强的磁场可以改变这个空间，从而影响通过它的光的偏振。

“根据QED的说法，高度磁化的真空表现为光传播的棱镜，这种效应被称为真空双折射，”来自意大利INAF米兰的团队成员Roberto Mignani博士说。

然而，在QED的许多预测中，真空双折射迄今尚缺乏直接的实验证明。

自Werner Heisenberg和Hans Heinrich Euler预测以来的80年间，试图在实验室中检测它的尝试尚未成功。

“只有存在极强的磁场，例如中子星周围的磁场，才能检测到这种效应，”来自意大利帕多瓦大学的团队成员Roberto Turolla博士说。

“这再一次表明，中子星是研究自然基本定律的宝贵实验室。”

该团队在智利Paranal天文台的ESO超大望远镜(VLT)上使用FORS2仪器观测RX J1856.5-3754，这是一颗距离我们大约401光年远的Corona Australis星球的中子星。

RX J1856.5-3754属于七类无线电安静孤立的中子星，又名“壮丽的七星”，在20世纪90年代发现后不久就引起了中子星社区的兴趣。

在对VLT数据进行仔细分析后，天文学家检测到线性极化 - 大约16%左右 - 他们认为可能是由于在RX J1856.5-3754周围的空白区域发生真空双折射的增强效应。

来自INAF罗马的团队成员Vincenzo Testa博士说：“这是极度测量极化的最微弱的对象。”

“我们使用VLT测量的高线性极化不能用我们的模型很容易地解释，除非包括QED预测的真空双折射效应，”Mignani博士补充说。

英国伦敦大学学院的团队成员Silvia Zane博士说：“这项VLT研究是对极强磁场中出现的这类QED效应预测的首次观测支持。”

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