2 เม.ย. 2021 เวลา 15:09 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ภาพถ่ายเส้นใยเอกภพ
โดยปกติ การถ่ายภาพเส้นใยเอกภพ จะใช้แสงจากเควซาร์ช่วยให้มองเห็นกลุ่มก๊าซเย็น
ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติซึ่งรวมทั้งนักวิจัยจากเนเธอร์แลนด์ส ได้ทำแผนที่เส้นใยเอกภพชิ้นหนึ่งโดยไม่ต้องใช้เควซาร์สว่างช่วยส่องแสง ได้เป็นครั้งแรก การค้นพบเผยแพร่ในวารสาร Astronomy & Astrophysics
นักดาราศาสตร์สันนิษฐานมานานแล้วว่ากาแลคซีนับพันล้านแห่งในเอกภพของเรานั้นเชื่อมต่อกันด้วยเส้นใยเอกภพ(cosmic web) ที่เป็นการไหลของก๊าซ แต่ตัวเส้นใยนี้ยากที่จะมองเห็นได้เนื่องจากมันแทบไม่สร้างแสงใดๆ ออกมาเลย กระทั่งบัดนี้ มีการใช้เควซาร์(quasars) ทำแผนที่ได้เฉพาะจุดตัด(nodes) ในเส้นใยเอกภพเท่านั้น เควซาร์เป็นหลุมดำมวลมหาศาล(supermassive black holes) ในใจกลางกาแลคซีซึ่งถูกเปล่งแสงสว่างไสวรุนแรง จากนั้นแสงนี้ก็กระจายโดยเส้นใยเอกภพ ทำให้มองเห็นเส้นใยรอบๆ เควซาร์ได้ แต่โชคร้ายที่เควซาร์นั้นพบได้ยาก ยิ่งกว่านั้น พวกมันอยู่มีอยู่เฉพาะที่จุดตัดของเส้นใยเอกภพเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ จึงจำกัดการตรวจสอบ
แต่เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยสามารถมองเห็นเส้นใยเอกภพชิ้นเล็กๆ ชิ้นหนึ่งได้โดยไม่ต้องใช้เควซาร์ ทีมที่นำโดย Roland Bacon จากศูนย์เพื่อการวิจัยดาราศาสตร์ฟิสิกส์(CNRS) ในลียง ฝรั่งเศส หันกล้องโทรทรรศน์ใหญ่มาก(VLT) ไปที่พื้นที่สำรวจฮับเบิลห้วงลึกมาก(Hubble Ultra Deep Field) เป็นเวลา 140 ชั่วโมง ระหว่างเดือนสิงหาคม 2018 จนถึงมกราคม 2019 ตลอดหกคืนในวันที่พระจันทร์ดับ(new Moon) เพื่อลดการรบกวนให้มากที่สุด ซึ่งต้องใช้เวลาเพื่อประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลอีกหนึ่งปี
ภาพจากประมาณ 2 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงในกลุ่มดาวเตาหลอม(Fornax) จุดแสงแต่ละจุดคือกาแลคซีแต่ละแห่ง เส้นใยสีน้ำเงินเป็นใยเอกภพที่ถูกพบโดย MUSE ก๊าซแผ่กระจายในระยะทาง 15 ล้านปีแสง
ด้วยการใช้ MUSE(Multi-Unit Spectroscopic Explorer) นักวิจัยก็สามารถจับแสงจากกลุ่มของดาวและกาแลคซีที่กระเจิงออกจากเส้นใยก๊าซจากใยเอกภพยาวหลายล้านปีแสง นี่เป็นแสงที่มาจากเมื่อประมาณ 2 พันล้านปีหลังบิ๊กแบง การสำรวจได้แสดงว่าอาจจะมีแสงที่กระเจิงมากกว่าครึ่ง ที่ไม่ได้มาจากแหล่งที่เปล่งคลื่นสว่างขนาดใหญ่ แต่มาจากกาแลคซีแคระที่มีกำลังสว่าง(luminosity) ต่ำจำนวนมากมายที่ยังไม่ถูกพบ ซึ่งน่าจะมืดเกินกว่าจะสำรวจทีละแห่งได้
ผลสรุปที่ได้ย้ำสมมุติฐานที่ว่าเอกภพยุคต้นนั้นประกอบด้วยดาวที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่เป็นกลุ่มเล็กๆ จำนวนมากมาย Joop Schaye ผู้เขียนร่วมจากหอสังเกตการณ์ไลเดน มหาวิทยาลัยไลเดน เนเธอร์แลนด์ส กล่าวว่า เราคิดว่าแสงที่เรากำลังได้เห็น มาจากกาแลคซีอายุน้อยเป็นหลัก ซึ่งแต่ละแห่งมีดาวน้อยกว่าในทางช้างเผือกของเราถึงล้านเท่า กาแลคซีแคระขนาดจิ๋วที่กำลังก่อตัวดาว จำนวนมากมายเช่นนี้น่าจะเป็นตัวการที่ทำให้ยุคมืดของเอกภพจบลง เมื่อไม่ถึง 1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง เอกภพก็สว่างไสวและร้อนขึ้นโดยดาวฤกษ์รุ่นแรกๆ เหล่านี้
Michael Maseda ผู้เขียนร่วมจากไลเดน เช่นกัน กล่าวเสริมว่า การสำรวจของ MUSE ไม่เพียงแต่ช่วยให้เรามีภาพของเส้นใยเอกภพ แต่ยังให้หลักฐานใหม่ถึงการมีอยู่ของกาแลคซีที่มีขนาดเล็กมาๆ แต่แสดงบทบาทที่สำคัญยิ่งยวดในแบบจำลองเอกภพยุคต้น
​ในอนาคต นักดาราศาสตร์อยากจะทำแผนที่เส้นใยเอกภพที่ชิ้นใหญ่มากขึ้น นั้นจึงเป็นเหตุผลที่พวกเขากำลังปรับปรุงเครื่องมือ MUSE ซึ่งจะให้มุมการมองกว้างขึ้นตั้งแต่สองถึงสี่เท่า
แหล่งข่าว phys.org : astronomers map silk of cosmic web
sciencealert.com : groundbreaking new images of cosmic web strands revealed by astronomers
โฆษณา