Un magnetar situado en nuestra galaxia podría proporcionar una de las evidencias más claras de un efecto cuántico predicho desde los años 1930. Al observar la polarización de sus rayos X, un equipo ha encontrado un comportamiento difícil de reproducir sin la birrefringencia del vacío. Este fenómeno haría reaccionar al vacío mismo ante un campo magnético extremo.
Un magnetar es una estrella de neutrones dotada de un campo magnético gigantesco. El objeto estudiado, 1E 1547.0-5408, también emite ondas de radio. Su campo superficial supera los 1010 teslas, intensidades imposibles de producir de forma duradera en el laboratorio.
Los magnetares se encuentran entre los objetos más exóticos del Universo.
Crédito: ESA
A tales valores, la electrodinámica cuántica prevé que el vacío ya no se comporta exactamente como un espacio vacío y pasivo. Las fluctuaciones cuánticas modifican ligeramente la propagación de la luz. Según su orientación de polarización, la luz no atraviesa entonces el campo magnético de la misma manera: es la birrefringencia del vacío.
Para buscar esta firma, los investigadores utilizaron el satélite IXPE, especializado en la polarización de los rayos X. Las observaciones se completaron con el telescopio espacial NICER y con mediciones de radio del radiotelescopio de Parkes, en Australia. Esta combinación ayuda a restringir la geometría de la estrella y la orientación de su campo.
Sin la birrefringencia del vacío, los modelos no logran reproducir de manera coherente el conjunto de mediciones y restricciones geométricas. El efecto esperado actúa como si el vacío impusiera dos caminos ópticos ligeramente diferentes según la polarización. A la escala de un magnetar, esta pequeña diferencia puede modificar fuertemente la señal finalmente recibida.
Sin embargo, la prudencia sigue siendo necesaria. No se trata de un experimento de laboratorio en el que se pueda aislar un solo parámetro a voluntad. Las conclusiones dependen también de los modelos de atmósfera y magnetosfera utilizados para interpretar los datos. Futuras observaciones polarimétricas, sobre este magnetar y sobre otras estrellas de neutrones, deberán verificar si la misma firma reaparece en configuraciones diferentes.