Astronomen, die den ultramagnetischen toten Stern 1E 1547-5408 untersuchten, haben die bisher stärksten Beweise für die Vakuumdoppelbrechung gefunden – ein vor 90 Jahren vorhergesagtes Quantenphänomen. Unter Verwendung von Daten des NASA-Observatoriums IXPE und internationalen Radioteleskopen aus dem Zeitraum zwischen März und April 2025 bestätigten Forscher, dass extreme Magnetfelder die Eigenschaften eines Vakuums verändern und den leeren Raum wie ein Prisma wirken lassen können.
Erforschung der Quantenstruktur der Realität
Der leere Raum ist keineswegs ein echtes Nichts. Laut einer Theorie, die im Jahr 1936 von den deutschen Physikern Werner Heisenberg und Hans Euler aufgestellt wurde, ist ein Vakuum ein brodelndes Meer aus virtuellen Elektronen und Positronen, die kurzzeitig entstehen und wieder verschwinden. Unter normalen Bedingungen unsichtbar, können diese subatomaren Fluktuationen durch enorme magnetische Kräfte beeinflusst werden. Die Hauptautorin Rachael Stewart von der George Washington University betonte, dass diese Beobachtungen unglaubliche Einblicke in die Natur der Realität liefern.
Die Kraft von Magnetaren als kosmische Laboratorien
Da die Erzeugung solch starker Magnetfelder auf der Erde unmöglich ist, stützen sich Wissenschaftler auf Magnetare – die dichten, stadtsgroßen Überreste massereicher Sterne mit Magnetfeldern, die Billionen Mal stärker sind als die der Erde. Der Co-Autor Marcus Lower von der Swinburne University of Technology hob hervor, dass die Natur uns diese Himmelslabore zur Verfügung stellt, um die Physik unter unmöglichen Bedingungen zu testen. Zwischen März und April 2025 richtete das Team das Teleskop über 140 Stunden lang auf 1E 1547-5408, einen Magnetar, der sich alle zwei Sekunden dreht.
Bahnbrechende Polarisationsmessungen
Der Durchbruch gelang, als NASAs IXPE-Teleskop zusammen mit dem NICER-Instrument an Bord der Internationalen Raumstation und Australiens Murriyang-Radioteleskop Röntgenstrahlen entdeckte, die fast dreimal stärker polarisiert waren als von Standardmodellen vorhergesagt. Co-Autor Fernando Camilo, der den Stern seit 2007 beobachtet, zeigte sich erfreut, dass jahrelange Überwachung dazu beitrug, eine skurrile Quantenvorhersage zu bestätigen. Die am 5. August in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse bestätigen, dass grundlegende physikalische Theorien weiterhin Bestand haben.
