การสังเกตดาวนิวตรอนสนับสนุนการทำนายอายุ 80 ปีการสังเกตการณ์เศษซากหนาแน่นของดาวระเบิดได้ให้สัญญาณแรกของปรากฏการณ์ควอนตัมต่อแสงที่ส่องผ่านพื้นที่ว่าง
แสงจากส่วนที่เหลือของดาวซึ่งเป็นดาวนิวตรอนที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 400 ปีแสง ถูกโพลาไรซ์ หมายความว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของมันถูกจัดวางในทิศทางพิเศษเช่น แสงที่สะท้อนออกจากผิวน้ำ ( SN: 7/8/06, น. 24 ). โพลาไรเซชันนั้นเป็นหลักฐานของ “การหักเหของแสงสองขั้ว” ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่ทำนายไว้เมื่อ 80 ปีก่อนซึ่งเกิดจากแสงที่ทำปฏิกิริยากับสุญญากาศของอวกาศในสนามแม่เหล็กแรงสูง นักวิทยาศาสตร์รายงานผลในบทความที่จะตีพิมพ์ใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyฉบับวันที่ 11 กุมภาพันธ์2017
Jeremy Heyl นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าวว่า “นี่เป็นคำอธิบายที่เป็นธรรมชาติที่สุด” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับผลลัพธ์ใหม่กล่าว แต่เขาเตือนว่า แหล่งโพลาไรซ์อื่นๆ อาจเลียนแบบผลกระทบ และจำเป็นต้องมีการสังเกตเพิ่มเติม
ตามควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์
ทฤษฎีที่อธิบายว่าแสงมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคที่มีประจุ เช่น อิเล็กตรอนอย่างไร พื้นที่ว่างไม่ได้ว่างเปล่าจริงๆ มันเต็มไปด้วยซุปที่ลุกเป็นไฟของอนุภาคที่ไม่มีตัวตนซึ่งไหลเข้าและออกจากการดำรงอยู่อย่างต่อเนื่อง ( SN: 11/26/16, p. 28 ) เมื่อแสงลอดผ่านความว่างเปล่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แกว่งไปมาของมันก็จะโต้ตอบกับอนุภาคเหล่านั้น ภายใต้สนามแม่เหล็กแรงสูง คลื่นแสงที่เคลื่อนไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ช้ากว่าการสั่นของแสงในแนวตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กเล็กน้อย ซึ่งจะหมุนโพลาไรซ์โดยรวมของแสงที่มาจากดาวฤกษ์
ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันมักเกิดขึ้นในสถานการณ์ที่คุ้นเคยมากกว่า ในสิ่งที่เรียกว่าวัสดุหักเหสองใบ ผลึกเหลวในจอคอมพิวเตอร์จะหมุนขั้วของแสงในลักษณะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น แสงโพลาไรซ์ในแนวนอนจะถูกส่งไปยังแต่ละพิกเซล แต่ฟิลเตอร์จะยอมให้แสงโพลาไรซ์ในแนวตั้งหลบหนีได้เท่านั้น ในการเปิดพิกเซล ผลึกเหลวจะบิดคลื่นแสง 90 องศาเพื่อให้คลื่นผ่าน
แต่หลักฐานสำหรับเวอร์ชันควอนตัมของผลกระทบนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Roberto Mignani จากสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งชาติในมิลานกล่าวว่าการสังเกตต้องใช้สนามแม่เหล็กที่แรงกว่าสนามแม่เหล็กที่สามารถผลิตได้ในห้องปฏิบัติการ สนามแม่เหล็กรอบดาวนิวตรอนที่ Mignani และเพื่อนร่วมงานศึกษานั้นมีความแข็งแกร่งประมาณ 10 ล้านล้านเท่าของโลก แต่ดาวฤกษ์นั้นจางอย่างไม่น่าเชื่อ ทำให้การวัดโพลาไรซ์ของดาวทำได้ยาก “ดาวนิวตรอนประเภทนี้สว่างพอๆ กับแสงเทียนที่อยู่กึ่งกลางระหว่างโลกกับดวงจันทร์” Mignani กล่าว
การใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากในชิลี
นักวิทยาศาสตร์พบว่าแสงที่มองเห็นได้จากดาวนิวตรอนมีโพลาไรซ์ประมาณ 16 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์เรื่องสุญญากาศเลนส์คู่ แต่เฮย์ลกล่าว โพลาไรซ์อาจเกิดขึ้นจากพลาสมาจำนวนมากอย่างไม่คาดคิดรอบดาวฤกษ์
นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษารังสีเอกซ์จากดาวนิวตรอนได้ สำหรับหลักฐานที่แน่ชัดของปรากฏการณ์นี้ ซึ่งผลของโพลาไรเซชันน่าจะรุนแรงกว่า แม้ว่าในปัจจุบันจะไม่มีกล้องโทรทรรศน์ที่สามารถวัดค่าดังกล่าวได้ แต่ก็มีดาวเทียมเอ็กซ์เรย์หลายดวงที่เสนอซึ่งอาจสามารถสรุปกรณีของการสะท้อนกลับแบบสุญญากาศได้ในไม่ช้า
นักวิทยาศาสตร์อาจต้องการยกนิ้วให้ หากการวัดในอนาคตพลิกกลับหลักฐานของการหักเหสองทางแบบสุญญากาศ การไม่มีเอฟเฟกต์จะเป็นเรื่องยากที่จะกระทบยอดกับทฤษฎีของควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกส์ Heyl กล่าว “โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นหนึ่งในการคาดการณ์พื้นฐานของทฤษฎี ดังนั้นในการแก้ไข คุณจะต้องฉีกทฤษฎีกลับไปจนสุดถึงรากฐานและสร้างใหม่”
ในการตรวจจับครั้งแรก นักฟิสิกส์ใช้ข้อมูลของ LIGO เพื่อยืนยันทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่าที่เคยเป็นมา “นั่นคือชัยชนะ” Loeb กล่าว แต่การตรวจจับในอนาคตจะเพิ่มความแม่นยำให้กับการทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไปมากยิ่งขึ้น การเบี่ยงเบนไปจากความคาดหวังอาจเป็นสัญญาณบ่งบอกว่าทฤษฎีของไอน์สไตน์พังทลายลง สมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปยังชี้ให้เห็นว่าหลุมดำไม่มี “เส้นขน” หรือมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากมวล ประจุไฟฟ้า และโมเมนตัมเชิงมุม แต่สิ่งนี้นำไปสู่ปริศนาเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับข้อมูลที่หลุมดำกลืนเข้าไป ( SN: 10/3/15, p. 10 ) ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้คลื่นความโน้มถ่วงเพื่อทดสอบว่าทฤษฎีบทไม่มีผมเป็นจริงหรือไม่
Emanuele Berti นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยมิสซิสซิปปี้ในอ็อกซ์ฟอร์ดกล่าว
เครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงอีกเครื่องหนึ่ง Virgo ในอิตาลีกำลังอยู่ระหว่างการอัพเกรดและควรเปิดในปี 2017 ( SN: 3/5/16, p. 24 ) เครื่องตรวจจับทั้งสาม — ราศีกันย์ บวกสองตัวของ LIGO— จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงบนท้องฟ้าได้ รัฐบาลอินเดียกำลังดำเนินการสร้างหอสังเกตการณ์คลื่นโน้มถ่วงด้วย และโครงการที่เกี่ยวข้องกำลังได้รับความสนใจมากขึ้น: ผลลัพธ์ที่ประกาศในเดือนมิถุนายนจากดาวเทียม LISA Pathfinder ของ European Space Agency แสดงให้เห็นถึงความสามารถทางเทคโนโลยีที่จำเป็นในการค้นหาคลื่นความโน้มถ่วงไม่ได้มาจากพื้นดิน แต่จากอวกาศ ( SN Online: 6/7/16 )
