L'étude des propriétés de la lumière à l'aide du Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire austral européen a conduit les astronomes à des résultats assez inattendus. Il s'est avéré que la polarisation de la lumière autour de l'étoile à neutrons observée indique la présence d'un effet quantique, que les scientifiques avaient prédit dans les années 1930, en l'appelant double réfraction des rayons dans le vide.
La découverte a été faite par un groupe de chercheurs dirigé par Roberto Mignani de l'Institut national d'astrophysique (Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF) en Italie. Les scientifiques ont effectué une analyse détaillée des données VLT à partir des observations de l'étoile, nommée RX J1856.5-3754, située à 400 années-lumière de la Terre. La recherche a été soumise aux Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
On pense que les étoiles à neutrons sont les noyaux très denses d'étoiles massives, avec une masse au moins 10 fois la masse du Soleil. Les étoiles ont reçu ce statut après certains événements dramatiques à la fin de leur cycle de vie, à savoir une explosion de supernova. Ces objets ont des champs magnétiques extrêmement puissants, leur puissance est des milliards de fois supérieure à la puissance du champ magnétique du Soleil. Pour cette raison, ils sont capables d'influencer l'espace vide entourant l'étoile.
Selon les lois de la physique, lors du passage dans un vide, la lumière le traverse sans aucun changement. Cependant, selon l'électrodynamique quantique, le vide est rempli de particules virtuelles qui apparaissent et disparaissent continuellement. De nouvelles recherches indiquent que les champs magnétiques peuvent changer le vide de telle manière qu'il commence à affecter la lumière qui le traverse, lui donnant une polarité. Les données du VLT ont montré que dans le cas du RX J1856, il y a 16% de polarisation linéaire de la lumière.
“Un tel degré de polarisation linéaire, que nous avons enregistré, ne peut être expliqué sans l'aide des concepts d'électrodynamique quantique de la biréfringence dans le vide”, a résumé Mignani.
