Merekamindonesia – Fenomena vacuum birefringence akhirnya menemukan bukti terkuatnya lewat pengamatan sebuah magnetar di luar angkasa. Tim astronom internasional, termasuk Marcus Lower dari Swinburne University of Technology, mengklaim berhasil menangkap jejak fenomena yang diprediksi fisikawan kuantum Werner Heisenberg hampir 90 tahun silam ini. Temuan tersebut telah terbit di jurnal Nature dan berpotensi mengubah cara kita memandang ruang hampa di antariksa.
Poin Penting
- Tim astronom internasional menemukan bukti kuat fenomena vacuum birefringence pada magnetar 1E 1547.0-5408 (1E1547).
- Fenomena ini diprediksi Werner Heisenberg hampir 90 tahun lalu, menyatakan ruang hampa berisi partikel virtual yang bisa membelokkan cahaya di medan magnet ekstrem.
- Pengamatan memakai teleskop IXPE NASA, NICER di ISS, serta teleskop radio Murriyang milik CSIRO, dianalisis dengan superkomputer Ngarrgu Tindebeek milik Swinburne.
- Hasil ini belum final, peneliti masih butuh data dan simulasi tambahan untuk memastikan sinyal benar-benar berasal dari vacuum birefringence.
Ruang Hampa yang Tak Benar-benar Kosong
Selama ini ruang hampa sempurna dianggap benar-benar kosong tanpa apa pun di dalamnya. Namun mekanika kuantum punya cerita lain. Menurut teori yang dikemukakan Heisenberg, ruang hampa sebenarnya dipenuhi “partikel virtual” yang muncul lalu lenyap dalam waktu sangat singkat.
Partikel-partikel bayangan ini biasanya tidak terdeteksi karena keberadaannya begitu sekejap. Tapi dalam kondisi medan magnet yang sangat ekstrem, mereka diperkirakan bisa memengaruhi arah rambat cahaya. Efek pembiasan cahaya akibat medan magnet super kuat inilah yang disebut vacuum birefringence.
Magnetar Jadi Laboratorium Alami
Untuk menguji teori ini, para ilmuwan membutuhkan medan magnet yang jauh melampaui kemampuan manusia menciptakannya di Bumi. Di sinilah magnetar 1E1547 berperan. Magnetar sendiri adalah jenis bintang neutron langka dengan medan magnet terkuat yang pernah diketahui di alam semesta.
“Untuk mendeteksi vacuum birefringence dibutuhkan medan magnet lebih dari 100 juta kali lebih kuat daripada apa pun yang pernah kita buat di Bumi,” kata Lower, seperti dikutip dari Science Daily. “Untungnya, alam memberi kita magnetar, yang merupakan laboratorium kosmik sempurna untuk mencari efek ini,” lanjutnya.
Bagaimana Data Dikumpulkan
Tim mengamati 1E1547 menggunakan Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) milik NASA. Pengamatan itu diperkuat teleskop sinar-X NICER di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) serta teleskop radio Murriyang milik CSIRO, badan sains nasional Australia.
Data radio yang dikumpulkan Lower lewat Murriyang lalu diolah dengan superkomputer Ngarrgu Tindebeek milik Swinburne. Peneliti menelusuri perubahan arah gelombang radio saat magnetar berputar, atau yang disebut kondisi polarisasinya.
Baca juga: Kisah 3 Pelajar Sorowako Tembus Final OSN dan Riset Nasional 2026, contoh bagaimana ketertarikan pada sains bisa membawa anak muda hingga ke panggung riset nasional.
Dua Petunjuk Kuat Vacuum Birefringence
Dari pengukuran itu, tim menemukan sumbu magnet dan sumbu rotasi 1E1547 hampir sejajar. Magnetar ini juga teramati hampir tepat dari arah kutubnya, kombinasi yang membuatnya sangat ideal untuk memburu tanda-tanda vacuum birefringence.
Tim lantas menemukan dua petunjuk utama. Pertama, sinar-X yang dipancarkan magnetar dan tertangkap IXPE memiliki tingkat polarisasi sangat tinggi. Kedua, arah polarisasi sinar-X tersebut mengikuti pola medan magnet 1E1547, sama seperti yang terlihat dalam pengamatan radio.
“Karena kekuatan medan magnetnya, partikel virtual Heisenberg menjadi sejajar dengan arah medan tersebut,” kata Lower. “Dengan melacak secara cermat arah osilasi gelombang radio dan sinar-X ketika magnetar berputar, tim menemukan bahwa kesejajaran kutub magnet dan rotasi 1E1547 ideal untuk mendeteksi vacuum birefringence,” lanjutnya.
Belum Jadi Kata Akhir
Meski sudah diprediksi sejak dekade 1930-an, para ilmuwan sampai sekarang belum pernah mendapat deteksi yang benar-benar pasti soal fenomena ini. Karena itu, tim masih memerlukan pengamatan tambahan dan simulasi komputer yang lebih canggih untuk memastikan sinyal yang tertangkap memang berasal dari vacuum birefringence, bukan proses fisika lain di sekitar magnetar.
Jika interpretasi ini kelak terkonfirmasi, temuan tersebut bisa membantu fisikawan menguji cara kerja teori kuantum dalam kondisi paling ekstrem di alam semesta. “Dengan data masa depan dan simulasi terbaru kami, mungkin akhirnya kami dapat menyelesaikan pencarian yang dimulai Heisenberg hampir 90 tahun lalu,” ujar Lower.
Penemuan ini menunjukkan bahwa ruang hampa di antariksa bukan sekadar kekosongan pasif. Ia menyimpan misteri kuantum yang baru mulai terkuak, dan magnetar seperti 1E1547 membuka jalan bagi generasi penelitian berikutnya. MI/AS
Sumber: teknologi
