El espacio que separa estrellas y galaxias parece completamente vacío. Sin embargo, para la física cuántica, esa “nada” es mucho más complicada: incluso en su estado de menor energía existen campos capaces de fluctuar y producir efectos medibles.
Un equipo internacional acaba de encontrar la señal más convincente hasta ahora de uno de esos efectos. Las observaciones de un magnetar llamado 1E 1547.0-5408 sugieren que un campo magnético extremo puede convertir el vacío en una especie de lente que modifica la polarización de la luz.
El estudio, publicado en Nature, no declara cerrado el caso. Pero sus resultados podrían constituir la primera detección directa de la llamada birrefringencia del vacío, una predicción de la electrodinámica cuántica formulada hace casi 90 años.
El vacío puede comportarse como si fuese un material transparente
La idea fue desarrollada en 1936 por Werner Heisenberg y Hans Euler. Según la electrodinámica cuántica, el vacío no debe entenderse como una ausencia absoluta de actividad, sino como el estado fundamental de los campos cuánticos.
En presencia de un campo magnético suficientemente intenso, ese vacío debería adquirir índices de refracción diferentes dependiendo de la polarización de la luz. Es decir, podría comportarse de una manera parecida a ciertos cristales: dos componentes de una misma onda viajarían de forma ligeramente distinta.
Detectar ese fenómeno en la Tierra es extremadamente complicado. Según explica Marcus Lower, investigador de la Universidad Tecnológica de Swinburne, haría falta un campo magnético más de 100 millones de veces superior a cualquiera que hayamos podido producir en un laboratorio.
La naturaleza, por suerte, fabrica sus propios laboratorios extremos. Los magnetares son restos hiperdensos de estrellas masivas y poseen campos magnéticos que superan los \(10^{14}\) gauss. El elegido para este estudio, 1E 1547.0-5408, completa una rotación aproximadamente cada dos segundos y emite tanto rayos X como ondas de radio.
La clave estaba en observar la estrella desde varios instrumentos
Los científicos acumularon más de 140 horas de observaciones entre marzo y abril de 2025 con el telescopio espacial IXPE, especializado en medir la polarización de los rayos X. Los datos se combinaron con los del instrumento NICER, instalado en la Estación Espacial Internacional, y con las observaciones de radio de Murriyang, el radiotelescopio de Parkes, operado por la agencia científica australiana CSIRO.
El análisis, procesado también mediante el superordenador Ngarrgu Tindebeek de Swinburne, permitió determinar la geometría del magnetar. Sus ejes magnético y de rotación están casi alineados y los astrónomos lo observan prácticamente de frente, una configuración especialmente favorable para buscar la señal.
Los rayos X presentaban una polarización media del 65% a una energía de 2 kiloelectronvoltios. En determinadas fases de la rotación, el porcentaje se acercaba al 80% y se mantenía por encima del 40% mientras el haz de radio cruzaba nuestra línea de visión. Además, la orientación de esa polarización seguía el campo magnético de la estrella. Los modelos convencionales de emisión desde la superficie no consiguen explicar por sí solos una señal tan intensa. Las simulaciones que incorporan la birrefringencia del vacío, en cambio, producen un ajuste estadístico mejor.
Es la prueba más sólida hasta ahora, pero no el final de la búsqueda
El resultado no demuestra literalmente que los científicos hayan observado “partículas fantasma” apareciendo y desapareciendo. Esa imagen es una forma intuitiva, aunque simplificada, de describir las fluctuaciones de los campos cuánticos. Tampoco prueba que la “nada” no exista en un sentido filosófico. Lo que muestra es algo más preciso: el vacío cuántico sometido a un magnetismo extremo puede influir en la propagación de la luz, tal como predice la electrodinámica cuántica.
La propia NASA presenta el hallazgo como la señal más definitiva obtenida hasta ahora, pero reconoce que serán necesarias más observaciones de IXPE, mejores simulaciones y mediciones de otros magnetares.
No es todavía el final absoluto de una búsqueda iniciada en 1936. Pero sí el momento en que el espacio aparentemente vacío ha comenzado a comportarse, ante nuestros instrumentos, como la física llevaba décadas diciendo que debía hacerlo.
