Um magnetar localizado na nossa Galáxia pode fornecer uma das evidências mais claras de um efeito quântico previsto desde os anos 1930. Ao observar a polarização dos seus raios X, uma equipe encontrou um comportamento difícil de reproduzir sem a birrefringência do vácuo. Este fenômeno faria o próprio vácuo reagir a um campo magnético extremo.
Um magnetar é uma estrela de nêutrons dotada de um campo magnético gigantesco. O objeto estudado, 1E 1547.0-5408, também emite ondas de rádio. Seu campo de superfície ultrapassa 1010 teslas, intensidades impossíveis de produzir de forma duradoura em laboratório.
Os magnetars estão entre os objetos mais exóticos do Universo.
Crédito: ESA
A valores tão elevados, a eletrodinâmica quântica prevê que o vácuo não se comporta mais exatamente como um espaço vazio e passivo. Flutuações quânticas modificam ligeiramente a propagação da luz. Dependendo da sua orientação de polarização, ela não atravessa então o campo magnético da mesma maneira: é a birrefringência do vácuo.
Para procurar essa assinatura, os pesquisadores utilizaram o satélite IXPE, especializado na polarização dos raios X. As observações foram complementadas pelo telescópio espacial NICER e por medições de rádio do radiotelescópio de Parkes, na Austrália. Essa combinação ajuda a restringir a geometria da estrela e a orientação do seu campo.
Sem a birrefringência do vácuo, os modelos não conseguem reproduzir de forma coerente o conjunto das medições e das restrições geométricas. O efeito esperado age como se o vácuo impusesse dois caminhos ópticos ligeiramente diferentes conforme a polarização. Na escala de um magnetar, essa pequena diferença pode modificar fortemente o sinal finalmente recebido.
A prudência continua, no entanto, necessária. Não se trata de uma experiência de laboratório em que um único parâmetro pode ser isolado à vontade. As conclusões dependem também dos modelos de atmosfera e de magnetosfera utilizados para interpretar os dados. Futuras observações polarimétricas, neste magnetar e em outras estrelas de nêutrons, deverão verificar se a mesma assinatura reaparece em configurações diferentes.