Logran, por primera vez, observar propiedades cuánticas en el espacio vacío

El espacio vacío no es lo que parece. Y a pesar de que los mejores instrumentos de los astrónomos apenas si consiguen detectar unos pocos granos de polvo por km. cúbico en las enormes distancias que separan las estrellas, o las galaxias, la Física Cuántica nos dice que lo que nosotros conocemos como "vacío" es en realidad un auténtico (y energético) hervidero de partículas virtuales, que aparecen y desaparecen en fracciones de segundo. Sin embargo nadie hasta ahora había logrado pruebas experimentales de que, efectivamente, las cosas son así.

Pero eso acaba de cambiar. De hecho, un equipo de investigadores liderados por Roberto Mignani, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) italiano, en Milán, junto a científicos de la Universidad polaca de Zielona Gora, han logrado, por primera vez, captar signos inequívocos de esas propiedades cuánticas en el espacio vacío. Para ello, han utilizado el Very Large Telescope (VLT) en el observatorio Paranal, en Chile, y han observado los efectos que provoca en su entorno una lejana estrella de neutrones, RX J1856.5-3754, a 400 años luz de la Tierra. El estudio aparecerá próximamente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A pesar de que se trata de una de las estrellas de neutrones más cercanas a nosotros, su extremada oscuridad la hace realmente difícil de observar en el rango de la luz visible. Por eso los investigadores han elegido el espectrógrafo de dispersión FORS2 del VLT, cuyas capacidades lo sitúan en los límites de lo que es capaz la moderna tecnología de telescopios.

Una estrella de neutrones es lo que queda de una estrella que una vez fue brillante y caliente, el núcleo super denso de un astro masivo (por lo menos diez veces más que el Sol), que estalló como supernova y en cuyo interior la materia se ha comprimido tanto que apenas queda espacio libre entre las partículas que lo componen. Además, ese núcleo, y eso es lo más interesante para esta investigación, posee un campo magnético extraordinariamente fuerte (miles de millones de veces más que el del Sol). Tanto, que sus efectos son capaces de alterar el espacio en los alrededores de la estrella.

En otras palabras, el campo magnético de la estrella es tan fuerte que afecta incluso a las propiedades del espacio vacío que la rodea. Normalmente, se considera que el vacío es precisamente eso, un espacio en el que no hay absolutamente nada y a través del cual la luz puede viajar libremente y sin sufrir alteración alguna. Sin embargo, la electrodinámica cuántica (QED), la teoría que describe las interacciones entre los fotones y las partículas con carga eléctrica, como los electrones, nos dice que el "espacio vacío" está, en realidad, lleno de "partículas virtuales" que aparecen y desaparecen constantemente. De forma que un campo magnético lo suficientemente poderoso debería modificar de algún modo ese espacio, hasta el punto de afectar a la polarización de la luz que pasa a través de él.

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