Les physiciens ont trouvé des indices dans les observations d'une étoile à neutrons.
Les observations de l'étoile à neutrons exceptionnellement compacte et hautement magnétique RX J1856.5-3754 ont révélé la preuve d'un étrange effet quantique prédit pour la première fois il y a 80 ans. La polarisation de la lumière observée indique que ce qu'on appelle la biréfringence du vide se produit dans l'espace vide autour de l'étoile à neutrons.
Les étoiles à neutrons sont les restes très compacts des noyaux d'étoiles massives - au moins dix fois la masse de notre soleil - qui ont explosé en supernovae à la fin de leur existence. Les champs magnétiques de ces objets sont des milliards de fois plus puissants que ceux de notre soleil.
Les champs sont si extrêmement forts qu'ils affectent les propriétés de l'espace vide autour de l'étoile. Normalement, un tel vide est complètement vide et la lumière peut le traverser sans subir de modifications. Mais selon l'électrodynamique quantique - la théorie qui décrit les interactions entre les photons de la lumière et les particules chargées telles que les électrons - le vide regorge de particules virtuelles qui apparaissent puis disparaissent.
Des calculs basés sur l'électrodynamique quantique prédisent que des champs magnétiques très puissants altèrent l'espace vide de manière à affecter la polarisation de la lumière qui passe. Cependant, cet effet, appelé biréfringence du vide ou polarisation du vide, n'a pas pu être démontré expérimentalement jusqu'à présent.
Cependant, des observations avec le Very Large Telescope européen dans le nord du Chili ont maintenant montré que la lumière de RX J1856.5-3754 montre une forte polarisation (linéaire). Selon les astronomes qui ont fait les observations, cette polarisation ne s'explique pas facilement sans biréfringence du vide. Bien qu'il existe d'autres processus qui peuvent polariser la lumière des étoiles, comme la diffusion de la lumière des particules de poussière, il semble peu probable que le signal de polarisation observé ait été causé par cela.
