El vacío no existe. Así de rotundo y desconcertante. De modo que lo que nosotros llamamos ‘espacio vacío’ entre estrellas y galaxias no es, en realidad, más que un hervidero, un burbujeo constante de partículas que entran y salen continuamente de la realidad. En una reciente entrevista de ABC con el físico italiano Guido Tonelli a propósito de su último libro, titulado precisamente ‘La elegancia del Vacío’, el científico insistía en que la física moderna ha desterrado para siempre la idea de la ‘nada’ absoluta , y en que no podemos entender el Universo sin comprender que el espacio está ‘vivo’. Ahora, investigadores de la Universidad de Swinburne (Australia) acaban de publicar en ‘Nature’ un artículo que podría demostrar, en la práctica, exactamente eso, que el espacio ‘vacío’ no está realmente vacío.Todo empezó hace casi un siglo. En la década de 1930, Werner Heisenberg, uno de los padres fundadores de la mecánica cuántica, predijo un fenómeno que parecía desafiar toda lógica: la «birrefringencia del vacío». Según sus cálculos, si sometemos ese vacío aparente a un campo magnético de una potencia descomunal, el mar de ‘partículas virtuales’ (aquellas que nacen y mueren en fracciones minúsculas de segundo) debería verse afectado de manera medible. En concreto, todas esas partículas ‘fantasma’ se alinearían, formando una especie de ‘lente cósmica’ invisible, pero que alteraría y polarizaría la luz que intenta atravesar ese rincón del espacio.Durante los últimos 90 años, claro, el gran problema ha sido cómo demostrar empíricamente algo así. «Detectar la birrefringencia del vacío -explica Marcus Lower, coautor del estudio- requiere un campo magnético más de 100 millones de veces más fuerte que cualquiera que hayamos creado en la Tierra. Afortunadamente, la naturaleza nos ha proporcionado magnetares, que son los laboratorios cósmicos perfectos para ir a buscar este efecto».Un magnetar es un tipo excepcionalmente raro de estrella de neutrones. Hablamos del cadáver hiperdenso de una estrella masiva que colapsó sobre sí misma y se comprimió hasta convertirse en una esfera del tamaño de una ciudad, pero dotada del campo magnético más poderoso de todo el Universo. El equipo dirigió sus instrumentos hacia uno en particular: el magnetar 1E 1547.0-5408, situado a unos 14.700 años luz de nosotros.Lo que llamamos ‘espacio vacío’ no es más que es un mar de partículas virtuales que entran y salen de la realidad en fracciones de segundoPara lograr su objetivo, los astrónomos movilizaron una auténtico arsenal tecnológico. Utilizaron el satélite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de la NASA, complementado por el telescopio de rayos X NICER instalado a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), y el gigantesco radiotelescopio Murriyang de Parkes, operado por la agencia nacional de ciencia de Australia (CSIRO). Después, procesaron todo ese caudal de información en el superordenador Ngarrgu Tindebeek de la propia universidad.El secreto estaba en la geometríaDe este modo, los investigadores descubrieron que tanto el eje magnético como el de rotación de 1E 1547.0-5408 estaban casi perfectamente alineados y apuntando de frente hacia la Tierra. Era la posición soñada, la perspectiva geométrica perfecta para ‘cazar’ el rastro de las escurridizas partículas predichas por Heisenberg.Las partículas virtuales cuánticas se alinean obedeciendo a la geometría de las fuerzas del campo magnético más poderoso del universoLower y sus colegas midieron con extrema precisión cómo oscilaban las ondas de radio y los rayos X emitidos por el magnetar. Los resultados confirmaron niveles de polarización en los rayos X que oscilaban entre el 40% y rozaban un extraordinario 80% en ciertas fases de la rotación estelar, la señal más inequívoca jamás obtenida de este fenómeno. Además, la dirección de esa polarización estaba sincronizada tanto en los rayos X como en las ondas de radio.Hace casi un siglo, Heisenberg postuló que, bajo un magnetismo colosal, el vacío absoluto actuaría como una lente capaz de polarizar la luz«Debido a la fuerza del campo magnético -explica Lower-, las partículas virtuales de Heisenberg se alinean con la dirección hacia la que apunta el campo Al rastrear cuidadosamente la dirección en la que oscilan las ondas de radio y los rayos X a medida que el magnetar gira, el equipo descubrió que la alineación de los polos magnéticos y de rotación de 1E 1547 era ideal para detectar la birrefringencia del vacío».El hallazgo tiene implicaciones monumentales. Constituye una de las pruebas más sólidas de la Electrodinámica Cuántica (QED) llevada a sus límites más extremos. Pero aún faltan pasos por dar. Los físicos por ejemplo, deben refinar sus algoritmos computacionales para limpiar completamente el ruido de fondo. Pero el optimismo es grande. «Con estos datos futuros a mano y nuestras simulaciones actualizadas, es posible que finalmente podamos completar la búsqueda que inició Heisenberg hace casi 90 años», concluye Lower.
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