Britanski znanstveniki so odkrili, da lahko svetloba "spontano ustvarja" v bližini velikih nevtronskih zvezd in črnih lukenj zaradi kvantnih interakcij med vakuumom in kozmičnimi žarki, ki potekajo skozi njega. Njihove ugotovitve so bile predstavljene v reviji Physical Review Letters.
Danes znanstveniki verjamejo, da vakuum, v nasprotju z našimi skupnimi prepričanji, ni utelešenje absolutne praznine in zgolj prazen prostor. Predstavlja v skladu z zakoni kvantne fizike nenehno vznemirjeno »morje« neskončnega števila nenehno rojenih in samouničujočih se parov navideznih delcev in protideluščkov. Njihova interakcija naj bi po mnenju fizikov posebno vplivala na obnašanje atomov in svetlobe.
Na primer, to kvantno "morje" bi moralo imeti poseben vpliv na polarizacijo svetlobe ob prisotnosti močnih magnetnih polj, zaradi česar se cepi in polarizira na enak način, kot se svetloba obnaša v nekaterih kristalih, zaradi česar se cepi na dva snopa. Znanstveniki govorijo o obstoju takega učinka že od tridesetih let prejšnjega stoletja, vendar tega doslej niso mogli zabeležiti.
Danes astronomi poskušajo najti sledi njegovega obstoja z opazovanjem radijskih signalov in drugih vrst sevanja, ki izvirajo iz pulsarjev, "mrtvih zvezd" z izjemno močnim magnetnim poljem.
Noble in njegovi sodelavci so odkrili še eno radovedno manifestacijo, kako se lahko v resničnem svetu manifestira "morje" neobstoječih delcev, ki naseljujejo praznino vakuuma, in analizira, kaj se zgodi z nabitimi delci, ki gredo skozi bližino "mrtvih zvezd".
Znanstveniki so opozorili na dejstvo, da kvantna nihanja vakuuma in močnih magnetnih polj pulsarjev ne bodo vplivala le na obnašanje svetlobnih delcev, temveč na poseben način "upočasnila" gibanje različnih kozmičnih žarkov, pospešenih do skoraj svetlobnih hitrosti.
Ta postopek, pojasnjuje Noble, bo v bistvu zelo podoben radovednemu učinku, ki so ga odkrili sovjetski fiziki pred skoraj sto leti. Leta 1934 sta Pavel Čerenkov in Sergej Vavilov med eksperimentiranjem z gama sevanjem opazila, da ko pride v tekočino, v njej povzroči šibek, a očitno opazen žarek zaradi dejstva, da gama žarki izločajo elektrone in jih pospešijo do hitrosti, ki presega svetlobno hitrost v voda.
Dolgo časa fiziki niso verjeli, da lahko Čerenkovo sevanje nastane v vakuumu, saj hitrosti svetlobe v njem ni mogoče preseči. Izračuni britanskih fizikov kažejo, da je to pravilo kršeno, ko kozmični žarek ali snop pospešenih delcev zadene bližino pulsarja ali svetlobni impulz iz super močnega laserja.
Promocijski video:
V slednjem primeru je treba, kot ugotavljajo fiziki, zgraditi izjemno močan laser, ki lahko pospeši elektrone do energije, ki presega 1,3 teraelektronvolta, kar do zdaj lahko storijo le najmočnejši trkalci. Takšni svetlobni viri, priznava noble, ne bodo zgrajeni niti v daljni prihodnosti.
Zaradi tega znanstveniki predlagajo, da bi v bližini pulsarjev iskali sledi obstoja tega pojava, katerih magnetna polja so za približno pet zaporedja močnejša od tistih električnih polj, ki ustvarjajo najzmogljivejše laserje v obstoju ali v gradnji.
Po mnenju avtorjev članka so skoraj vsi visokoenergijski gama žarki, ki izhajajo iz milisekundnih pulzrov, ustvarjeni s podobnimi kvantnimi interakcijami med vakuumom in visokoenergetskimi kozmičnimi žarki.
Ali lahko najdemo to "spontano" svetlobo? Kot pravi Noble in njegovi sodelavci, so astrofiziki morda že odkrili sledi njegovega obstoja. Dejstvo je, da je leta 2009 Fermi gama-teleskop pokazal, da središče Mlečne poti proizvaja nenavadno veliko gama sevanja, katerega svetlost v visokoenergetskem delu spektra bistveno presega teoretično predvidene vrednosti.
Potem so znanstveniki verjeli, da bi lahko razpadanje delcev temne snovi ustvarilo, vendar so pozneje astronomi dvomili v to, da v sosednji galaksiji, meglici Andromeda, niso našli takega presežka sevanja. Britanski fiziki domnevajo, da ga ni ustvarila ta nevidna snov, temveč pojav, ki so ga odkrili.
