18 hours ago
3
Pengamatan terhadap bintang mati yang sangat bermagnet memberikan bukti terkuat hingga saat ini untuk efek kuantum aneh yang membuat ruang kosong mengubah cara cahaya merambat.(NASA/Pablo Garcia)
RUANG angkasa hampa udara ternyata tidak sepenuhnya kosong melompong. Penemuan terbaru dari studi sinyal bintang mati yang sangat kuat memberikan bukti terkuat hingga saat ini medan magnet ekstrem dapat mengubah sifat ruang hampa. Kondisi ini membuat ruang yang tampak kosong bertindak layaknya prisma saat dilintasi oleh cahaya.
Hasil pengamatan yang dipimpin Rachael Stewart, seorang mahasiswa pascasarjana fisika di George Washington University, mengonfirmasi fenomena aneh yang pertama kali diprediksi sekitar 90 tahun lalu.
"Informasi yang kami peroleh dari mengamati inti bintang yang jauh ini memberikan petunjuk tentang hakikat dari realitas yang kita ketahui, dan menurut saya itu sangat luar biasa," kata Stewart dalam sebuah pernyataan resmi.
Gagasan tentang ruang hampa ini bermula pada 1936, ketika fisikawan Jerman Werner Heisenberg bersama muridnya, Hans Euler, mengajukan hipotesis ruang angkasa tidak pernah benar-benar kosong. Menurut teori fisika kuantum tersebut, ruang hampa sebenarnya dipenuhi oleh "partikel virtual", seperti elektron dan pasangan antimaterinya, positron, yang terus bermunculan dan menghilang secara konstan.
Dalam kondisi normal, gejolak subatomik ini tidak terlihat mata manusia maupun instrumen biasa. Namun, teori fisika kuantum memprediksi ketika ruang hampa terpapar medan magnet yang sangat kuat, lintasan gelombang cahaya akan terpengaruh. Gelombang cahaya tersebut akan terpolarisasi secara kuat ke satu arah tertentu, sebuah efek yang dikenal dalam dunia fisika sebagai vacuum birefringence atau pembiasan ganda vakum.
Untuk menguji prediksi tersebut di alam nyata, para ilmuwan mengamati objek paling ekstrem di jagat raya bernama magnetar. Magnetar merupakan jenis bintang neutron, yakni sisa-sisa inti padat dari bintang besar yang telah meledak. Objek ini memadatkan massa yang lebih besar dari Matahari ke dalam wilayah berdiameter setara ukuran kota, serta memiliki medan magnet triliunan kali lebih kuat daripada medan magnet Bumi.
Tim peneliti internasional memfokuskan pengamatan pada magnetar bernama 1E 1547.0-5408 menggunakan instrumen Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) milik NASA, bersama teleskop NICER dan teleskop radio Murriyang di Australia.
Dari hasil pengamatan berdurasi lebih dari 140 jam tersebut, para peneliti menemukan tingkat polarisasi sinar-X yang dipancarkan magnetar tersebut hampir tiga kali lebih kuat daripada yang diperkirakan model standar. Sinyal polarisasi yang terukur secara konsisten ini menjadi bukti paling konkret medan magnet ekstrem bintang mati tersebut telah membiaskan ruang hampa di sekitarnya.
Temuan yang telah dipublikasikan dalam jurnal Nature ini tidak hanya mengonfirmasi teori yang digagas Heisenberg hampir satu abad lalu, tetapi juga membuktikan ruang hampa alam semesta merupakan wadah dinamis yang terus bergejolak pada tingkat kuantum. (space/Z-2)
