bytedaily - Melansir laporan dari cnnindonesia.com, para astronom berhasil menemukan salah satu bukti terkuat yang menunjukkan bahwa ruang hampa di antariksa tidak sepenuhnya kosong dan berpotensi memengaruhi cara cahaya bergerak.
Temuan ini berkaitan dengan fenomena yang dikenal sebagai vacuum birefringence, sebuah prediksi dari mekanika kuantum yang pertama kali diajukan oleh Werner Heisenberg, salah satu tokoh penting dalam fisika kuantum, sekitar 90 tahun lalu. Teori ini menyatakan bahwa ruang hampa yang sempurna sebenarnya tidak kosong, melainkan dipenuhi oleh 'partikel virtual' yang terus-menerus muncul dan menghilang dalam waktu sangat singkat.
Sebuah tim peneliti internasional, yang salah satunya adalah Marcus Lower dari Swinburne University of Technology, melakukan pengamatan terhadap magnetar 1E 1547.0-5408 atau 1E1547 untuk mencari jejak fenomena vacuum birefringence. Magnetar adalah jenis bintang neutron yang sangat langka dengan medan magnet terkuat yang pernah diketahui di alam semesta.
Hasil pengamatan ini berpotensi menjadi deteksi pertama dari vacuum birefringence yang terjadi di dalam medan magnet ekstrem sebuah magnetar. Temuan yang telah dipublikasikan dalam jurnal Nature ini menunjukkan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat memengaruhi kumpulan partikel virtual yang ada di ruang hampa. Dalam kondisi ekstrem tersebut, partikel-partikel ini diperkirakan dapat mengubah cara cahaya merambat dan membiaskannya, yang kemudian dikenal sebagai efek vacuum birefringence.
Magnetar dijadikan sebagai laboratorium alami untuk menguji fenomena ini karena kekuatan medan magnetnya yang luar biasa. Marcus Lower menjelaskan bahwa untuk mendeteksi vacuum birefringence, diperlukan medan magnet yang lebih dari 100 juta kali lebih kuat daripada yang mampu diciptakan di Bumi. Namun, alam telah menyediakan magnetar sebagai laboratorium kosmik yang ideal untuk mencari efek ini.
Tim peneliti menggunakan instrumen Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) milik NASA untuk mengamati magnetar 1E1547. Pengamatan ini juga didukung oleh teleskop sinar-X NICER yang berada di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) serta teleskop radio Murriyang milik CSIRO, badan sains nasional Australia. Data radio yang dikumpulkan oleh Lower menggunakan Murriyang kemudian dianalisis menggunakan superkomputer Ngarrgu Tindebeek milik Swinburne.
Para peneliti melacak perubahan arah gelombang radio yang dipancarkan magnetar saat objek tersebut berputar, serta mengamati kondisi polarisasinya. Dari pengukuran tersebut, ditemukan bahwa sumbu magnet dan sumbu rotasi 1E1547 hampir sejajar, dan magnetar tersebut terlihat hampir tepat dari arah kutubnya. Kombinasi ini menjadikan 1E1547 sebagai objek yang sangat cocok untuk mencari tanda-tanda vacuum birefringence.
Tim peneliti mengidentifikasi dua petunjuk utama. Pertama, sinar-X yang dihasilkan oleh magnetar dan terdeteksi oleh IXPE menunjukkan tingkat polarisasi yang sangat tinggi. Kedua, arah polarisasi sinar-X tersebut konsisten mengikuti medan magnet 1E1547 dengan pola yang sama seperti yang terlihat pada pengamatan radio. Lower menambahkan bahwa karena kekuatan medan magnetnya, partikel virtual Heisenberg menjadi sejajar dengan arah medan tersebut. Dengan memantau secara cermat arah osilasi gelombang radio dan sinar-X saat magnetar berputar, tim menemukan bahwa kesejajaran kutub magnet dan rotasi 1E1547 sangat ideal untuk mendeteksi vacuum birefringence.
Meskipun fenomena ini telah diprediksi sejak tahun 1930-an, para ilmuwan masih belum mendapatkan deteksi yang definitif. Oleh karena itu, tim peneliti masih memerlukan pengamatan tambahan dan simulasi komputer yang lebih canggih untuk mengkonfirmasi temuan ini lebih lanjut.
