Será que o espaço vazio é realmente vazio? Um magnetar pode finalmente solucionar um mistério de 90 anos.

“Não estamos mais apenas estudando objetos astronômicos, já estamos usando-os para testar as leis da natureza.”

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Por Sharmila Kuthunur

Traduzido e adaptado por Marco Centurion

Observações de uma estrela que já findou seu ciclo, mas que segue intensamente magnética, fornecem, até agora, a evidência mais forte de um estranho efeito quântico que faz o espaço vazio alterar a maneira como a luz se propaga.

Observações de uma estrela morta intensamente magnética fornecem, até o momento, a evidência mais forte de um estranho efeito quântico que faz com que o espaço vazio altere a maneira como a luz se propaga. (Créditos da imagem: NASA/Pablo Garcia)

Espaço vazio não é tão vazio quanto parece.

Essa é a conclusão de um novo estudo que examinou sinais provenientes de uma estrela sem atividade, oferecendo, segundo os pesquisadores, a evidência mais forte até agora de que campos magnéticos extremos podem alterar as propriedades do vácuo, fazendo com que o espaço aparentemente vazio se comporte como um prisma e modificando a maneira como a luz se propaga através dele.

As descobertas, lideradas por Rachael Stewart, estudante de pós-graduação em física na George Washington University, confirmam uma previsão de um estranho efeito proposto pela primeira vez há 90 anos.

“A informação que obtivemos ao observar o núcleo dessa estrela distante também nos dá pistas sobre a natureza do tecido da realidade como a conhecemos, e considero isso incrível”

disse Stewart em um comunicado.

A ideia remonta a 1936, quando o físico alemão Werner Heisenberg e seu aluno Hans Euler propuseram que o espaço nunca é verdadeiramente vazio. Em vez disso, eles argumentaram que ele é um mar turbulento de “partículas virtuais”, com elétrons e suas contrapartes de antimatéria, os chamados pósitrons, que surgem e desaparecem da existência, interagindo brevemente com seu entorno antes de desaparecer.

Essa manifestação subatômica é uma consequência da mecânica quântica e permanece invisível em condições normais. Mas a teoria prevê que um campo magnético extremamente forte, como o que existe ao redor de um magnetar, pode alterar a maneira como a luz se desloca, fazendo com que as ondas de luz se alinhem mais fortemente em uma determinada direção, em um efeito conhecido como “birrefringência do vácuo”.

“Detectar a birrefringência do vácuo exige um campo magnético mais de 100 milhões de vezes mais forte do que qualquer campo que já produzimos na Terra. Felizmente, a natureza nos forneceu os magnetares, que são os laboratórios cósmicos perfeitos para procurar esse efeito.”

disse o coautor do estudo Marcus Lower, astrofísico da Swinburne University, na Austrália, em outro comunicado.

Magnetares são enormes remanescentes densos, deixados para trás após a explosão de estrelas massivas e abrigam os campos magnéticos mais poderosos conhecidos no Universo. Eles estão entre os raros objetos celestes capazes de gerar campos suficientemente fortes para revelar a birrefringência do vácuo, oferecendo aos cientistas um ambiente extremo o suficiente para testar a física sob condições impossíveis de reproduzir na Terra.

“Não estamos mais apenas estudando objetos astronômicos, já estamos usando-os para testar as leis da natureza”

disse a coautora do estudo Michela Negro, astrofísica da Louisiana State University, em um comunicado.

Astrônomos já haviam obtido indícios desse fenômeno elusivo, mas nunca de forma conclusiva. Em 2017, pesquisadores usando o Very Large Telescope, no Chile, observaram indícios de polarização ao redor de uma tênue estrela de nêutrons chamada RX J1856.5-3754, localizada a cerca de 400 anos-luz da Terra. No entanto, essas medições ópticas permaneciam abertas a interpretações, em parte devido às dificuldades para isolar o sinal óptico.

Uma ilustração de um magnetar. (Créditos da imagem: ESA)

Na época, os cientistas observaram que uma prova definitiva exigiria observatórios espaciais de raios X, especificamente o Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), da NASA, que na época ainda estava por ser lançado. Lançado em 2021, o IXPE possui três telescópios idênticos projetados para medir a polarização de raios X de alta energia.

“Foi apenas nos últimos seis anos ou algo assim que realmente tivemos um telescópio capaz de detectar esse efeito ao redor de magnetares”

disse Lower ao Michael West Media, um site de notícias independente da Austrália.

Já em março e abril de 2025, os pesquisadores apontaram o IXPE para 1E 1547-5408, um magnetar que gira 1 vez a cada 2 segundos e que é incomum entre seus semelhantes por emitir ondas de rádio continuamente. A equipe complementou esses dados com observações de um telescópio de raios X instalado a bordo da Estação Espacial Internacional, bem como do radiotelescópio Murriyang, da Austrália, e do Observatório de Radioastronomia da África do Sul.

Segundo o estudo, duas descobertas apontaram para a atuação da birrefringência do vácuo.

Primeiro, os raios X captados pelo IXPE estavam quase três vezes mais polarizados do que os observados em fontes semelhantes, um nível muito superior ao que os modelos convencionais da emissão da superfície de uma estrela de nêutrons poderiam explicar por si só. Segundo, a polarização apontava na mesma direção do campo magnético da estrela, correspondendo ao padrão já observado em suas ondas de rádio. Os pesquisadores concluíram que essa combinação deixa a birrefringência do vácuo como a única explicação compatível com os dados coletados.

“É um alívio, porque isso significa que nossas teorias ainda funcionam e que não há nada falhando na física”

disse Lower ao site de notícias Michael West Media.

Uma representação artística do observatório IXPE no espaço. (Créditos da imagem: NASA)

Para Fernando Camilo, cientista-chefe do Observatório de Radioastronomia da África do Sul e coautor do novo artigo, a descoberta completa um longo ciclo de pesquisa. Camilo estuda 1E 1547-5408 desde 2007, quando detectou pela primeira vez suas ondas de rádio usando a antena Murriyang, revelando sua taxa de rotação de dois segundos.

“Na época, 1E 1547 era apenas o segundo magnetar conhecido na Via Láctea a emitir ondas de rádio, e estávamos confiantes de que o monitoramento regular revelaria um comportamento interessante. No entanto, jamais poderíamos ter imaginado que, 20 anos depois, ele contribuiria para investigar uma previsão fundamental e particularmente peculiar da mecânica quântica.”

disse Camilo no comunicado.

A equipe espera confirmar a descoberta com dados de futuras missões, incluindo uma missão orbital proposta chamada GoSOX (sigla para Globe Orbiting Soft X-ray Polarimeter), juntamente com simulações computacionais aprimoradas para distinguir o sinal da birrefringência do vácuo de outros processos que ocorrem ao redor dos magnetares.

“Com esses dados futuros em mãos e nossas simulações atualizadas, talvez finalmente possamos concluir a busca iniciada por Heisenberg há quase 90 anos”

disse Lower no comunicado da Swinburne University.

Esta pesquisa foi publicada em 5 de agosto na revista Nature e pode ser lida na íntegra aqui.

Artigo encontrado no site Space.com (originalmente publicado em 15/08/2026)

Link para acesso ao original: https://www.space.com/astronomy/stars/is-empty-space-really-empty-this-magnetic-star-may-finally-solve-a-90-year-old-mystery