Para saintis Britain telah menemui bahawa cahaya dapat "menghasilkan secara spontan" di sekitar bintang neutron besar dan lubang hitam kerana interaksi kuantum antara vakum dan sinar kosmik yang melaluinya. Penemuan mereka dipaparkan dalam jurnal Physical Review Letters.
Hari ini para saintis percaya bahawa kekosongan, bertentangan dengan kepercayaan umum kita, bukanlah perwujudan kekosongan mutlak dan hanya ruang kosong. Ini mewakili, sesuai dengan hukum fisika kuantum, "lautan" yang selalu gelisah dari sejumlah pasangan zarah dan antipartikel maya yang selalu dilahirkan dan merosakkan diri sendiri. Interaksi mereka, menurut ahli fizik, harus memberi kesan khusus pada tingkah laku atom dan cahaya.
Sebagai contoh, "laut" kuantum ini semestinya mempunyai kesan khas pada polarisasi cahaya dengan adanya medan magnet yang kuat, menyebabkannya berpecah dan terpolarisasi dengan cara yang sama seperti cahaya yang berlaku dalam beberapa kristal, menyebabkannya terbelah menjadi dua sinar. Para saintis telah membicarakan tentang wujudnya kesan tersebut sejak tiga puluhan abad yang lalu, tetapi mereka belum dapat merakamnya hingga sekarang.
Hari ini, ahli astronomi berusaha mencari jejak keberadaannya dengan memerhatikan isyarat radio dan jenis sinaran lain yang berasal dari pulsar, "bintang mati" dengan medan magnet yang sangat kuat.
Noble dan rakan-rakannya telah menemui satu lagi manifestasi pelik tentang bagaimana "lautan" zarah-zarah yang tidak wujud yang menghuni kekosongan vakum dapat menampakkan dirinya di dunia nyata, menganalisis apa yang terjadi pada zarah-zarah bermuatan yang melewati sekitar "bintang mati".
Para saintis menarik perhatian kepada fakta bahawa fluktuasi kuantum vakum dan medan magnet yang kuat dari pulsar akan mempengaruhi bukan sahaja tingkah laku zarah cahaya, tetapi dengan cara khas "melambatkan" pergerakan pelbagai sinar kosmik, dipercepat ke kelajuan cahaya dekat.
Proses ini, jelas Noble, akan sangat serupa dengan kesan ingin tahu yang ditemui oleh ahli fizik Soviet hampir seratus tahun yang lalu. Kembali pada tahun 1934, Pavel Cherenkov dan Sergei Vavilov memperhatikan, ketika bereksperimen dengan radiasi gamma, bahawa ketika masuk ke dalam cairan, ia menyebabkan cahaya yang lemah tetapi jelas terlihat di dalamnya disebabkan oleh fakta bahawa sinar gamma melumpuhkan elektron dan mempercepatnya ke kecepatan melebihi kecepatan cahaya di air.
Untuk masa yang lama, ahli fizik tidak percaya bahawa radiasi Cherenkov dapat timbul dalam keadaan hampa, kerana kelajuan cahaya di dalamnya tidak dapat dilebihi. Pengiraan oleh ahli fizik Britain menunjukkan bahawa peraturan ini dilanggar apabila sinar kosmik atau sinar zarah pecutan memukul sekitar pulsar atau denyut cahaya dari laser yang sangat kuat.
Video promosi:
Dalam kes yang terakhir, seperti yang diperhatikan oleh ahli fizik, perlu membuat laser yang sangat kuat yang mampu mempercepat elektron ke tenaga yang melebihi 1.3 teraelectronvolts, yang setakat ini hanya dapat dilakukan oleh collider paling kuat. Sumber cahaya seperti itu, Noble mengakui, tidak akan dibina walaupun pada masa akan datang.
Atas sebab ini, para saintis mencadangkan untuk mencari jejak kewujudan fenomena ini di sekitar pulsar, yang medan magnetnya kira-kira lima orde magnitud lebih kuat daripada medan elektrik yang menghasilkan laser paling kuat yang ada atau sedang dalam pembinaan.
Menurut penulis artikel itu, hampir semua sinar gamma bertenaga tinggi yang berasal dari pulsar milisaat boleh dihasilkan oleh interaksi kuantum yang serupa antara vakum dan sinar kosmik tenaga tinggi.
Bolehkah cahaya "spontan" ini dijumpai? Menurut Noble dan rakan-rakannya, ahli astrofizik mungkin telah mengesan jejak keberadaannya. Faktanya ialah pada tahun 2009 teleskop sinar gamma Fermi menunjukkan bahawa pusat Bima Sakti menghasilkan jumlah radiasi gamma yang luar biasa besar, yang terang di bahagian spektrum bertenaga tinggi melebihi nilai yang diramalkan secara teoritis.
Kemudian para saintis percaya bahawa kerosakan zarah-zarah bahan gelap dapat menghasilkannya, tetapi kemudian para astronom meragukannya, kerana tidak menemui lebih banyak radiasi di galaksi tetangga, Andromeda Nebula. Ahli fizik Inggeris menganggap bahawa ia dihasilkan bukan oleh bahan yang tidak kelihatan ini, tetapi oleh fenomena yang mereka temui.
