क्या 'खाली' अंतरिक्ष रोशनी बदल सकता है? वैज्ञानिकों को पहला संकेत मिला

करीब 90 साल पहले भौतिक विज्ञानी वर्नर हाइज़ेनबर्ग ने वैक्यूम बायरफ्रिंजेंस नाम के एक क्वांटम प्रभाव की भविष्यवाणी की थी। इसमें 'खाली' दिखने वाला अंतरिक्ष भी रोशनी के व्यवहार को बदल सकता है, क्योंकि वैक्यूम में पल भर के लिए 'वर्चुअल कण' प्रकट होकर गायब होते रहते हैं। 1930 के दशक के बाद परमाणु भौतिकी में बड़ी प्रगति और पार्टिकल एक्सेलरेटर पर दशकों के काम के बावजूद, वैज्ञानिक इस प्रभाव की पुष्टि कभी नहीं कर पाए। अब, ब्रह्मांड के सबसे तेज़ चुंबकीय क्षेत्रों में से एक रखने वाले दुर्लभ न्यूट्रॉन तारे मैग्नेटार के अवलोकन से इसका पहला सबूत मिल सकता है।

जॉर्ज वॉशिंगटन विश्वविद्यालय में भौतिकी की स्नातक छात्रा रेचल ई. स्टीवर्ट ने इस अध्ययन का नेतृत्व किया, जो नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुआ। इसमें साउथ अफ्रीकन रेडियो एस्ट्रोनॉमी ऑब्ज़र्वेटरी (SARAO) और नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर जैसे संस्थानों के शोधकर्ता शामिल थे। सिद्धांत के मुताबिक, बेहद तेज़ चुंबकीय क्षेत्र हाइज़ेनबर्ग के वर्चुअल कणों को प्रभावित कर रोशनी में वैक्यूम बायरफ्रिंजेंस पैदा कर सकता है। स्विनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के सेंटर फॉर एस्ट्रोफिज़िक्स एंड सुपरकंप्यूटिंग से जुड़े डॉ. मार्कस लोअर ने, जिन्होंने अवलोकनों का नेतृत्व करने में मदद की, कहा, "वैक्यूम बायरफ्रिंजेंस का पता लगाने के लिए धरती पर अब तक बनाए गए किसी भी चुंबकीय क्षेत्र से 10 करोड़ गुना ज़्यादा ताकतवर चुंबकीय क्षेत्र चाहिए।"

लोअर ने CSIRO के मुर्रियांग (पार्क्स) रेडियो टेलीस्कोप से मैग्नेटार 1E 1547.0-5408 का अवलोकन किया। इससे मिले आंकड़ों का विश्लेषण स्विनबर्न विश्वविद्यालय के सुपरकंप्यूटर पर किया गया। इसके बाद इन्हें नासा के इमेजिंग एक्स-रे पोलारिमेट्री एक्सप्लोरर (IXPE) और अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर मौजूद NICER एक्स-रे टेलीस्कोप के आंकड़ों से मिलाया गया। मैग्नेटार के घूमने के दौरान उसकी रेडियो तरंगों के ध्रुवीकरण को ट्रैक करने पर पता चला कि उसकी चुंबकीय धुरी और घूर्णन धुरी लगभग एक-दूसरे के साथ संरेखित हैं। यह भी पता चला कि इसे लगभग सीधे ध्रुव की दिशा से देखा जा रहा है, जो इस प्रभाव का पता लगाने के लिए उपयुक्त स्थिति है।

IXPE ने पाया कि मैग्नेटार से निकलने वाली एक्स-रे किरणें बेहद ज़्यादा ध्रुवीकृत हैं, और यह ध्रुवीकरण रेडियो तरंगों की तरह ही उसके चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित है। दोनों को वैक्यूम बायरफ्रिंजेंस के संभावित संकेत माना जा रहा है। शोधकर्ताओं का कहना है कि ये संकेत सचमुच वैक्यूम बायरफ्रिंजेंस से आ रहे हैं या किसी अन्य भौतिक प्रक्रिया से, यह पुष्टि करने के लिए अभी और अवलोकनों और उन्नत सिमुलेशन की ज़रूरत है।