宇宙中的真空并非完全空无一物，一项针对恒星残骸信号的新研究为这一观点提供了迄今最有力的证据。科学家发现，极强磁场能够改变真空的物理特性，使其像棱镜一样影响光的传播路径。这一发现验证了90年前量子力学领域的一项重要预测。
研究团队由乔治华盛顿大学物理学研究生蕾切尔·斯图尔特领衔，其核心成果源于对磁星1E 1547-5408的观测。这颗每两秒自转一周的特殊天体，能够持续稳定地发射射电波，为研究提供了理想样本。科学家通过分析其周围的光线偏振特征，首次捕捉到真空双折射效应的明确证据。
理论根源可追溯至1936年，德国物理学家维尔纳·海森堡与学生汉斯·欧拉提出，真空并非绝对虚空，而是充斥着不断生成与湮灭的虚粒子对——电子与正电子。这些量子涨落虽在常规条件下难以观测，但在超强磁场环境下会显著改变光的偏振特性，形成所谓的"真空双折射"现象。
澳大利亚斯威本科技大学天体物理学家马库斯·洛厄指出，要观测该效应需要比地球实验室强1亿倍以上的磁场强度。幸运的是，磁星作为大质量恒星爆炸后的致密残骸，其磁场强度恰好满足这一条件。这类天体体积虽与城市相当，却拥有宇宙中最强的磁场，成为检验极端物理定律的天然实验室。
2025年3月至4月期间，研究团队动用NASA的成像X射线偏振探测器（IXPE）对该磁星进行重点观测。这台2021年发射的太空望远镜配备三台相同设备，专门用于测量高能X射线的偏振状态。结合国际空间站X射线望远镜、澳大利亚穆里扬射电望远镜及南非射电天文台的数据，科学家获得了突破性发现。
观测数据显示两个关键证据：IXPE捕捉到的X射线偏振度达到同类天体的近三倍，远超中子星标准模型的解释范围；偏振方向与恒星磁场方向完全一致，与先前射电波观测模式高度吻合。路易斯安那州立大学天体物理学家米凯拉·内格罗强调，这些数据共同指向真空双折射效应的唯一合理解释。
南非射电天文台首席科学家费尔南多·卡米洛对研究结果感慨万千。自2007年首次用穆里扬望远镜探测到该磁星的射电波以来，他持续追踪研究近二十年。"当时我们相信持续观测会发现有趣特性，但绝没想到它会成为验证量子力学基础预测的关键。"卡米洛在声明中表示。
研究团队正筹备后续验证工作，包括参与全球轨道软X射线偏振计（GoSOX）任务，并优化计算机模型以更好区分真空双折射信号与其他物理过程。这项发表于《自然》杂志的研究，标志着人类在理解量子真空本质方面迈出重要一步。
