4 ก.ค. 2023 เวลา 09:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

'นาฬิกา' ของควอซาร์แสดงจักรวาลช้าลงห้าเท่าหลังจากบิกแบง

ผลลัพธ์ยืนยันตามการยืดของเวลา (time dilation) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General relativity) ของไอน์สไตน์ที่เกิดจากผลของความโน้มถ่วงที่ขึ้นกับมวล
.
ควอซาร์ (Quasar) เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแล็กซีในยุคแรกๆ ศาสตราจารย์ Geraint Lewis จาก School of Physics ได้ไขความลับของพวกเขาเพื่อใช้เป็น 'นาฬิกาของควอซาร์' ในวัดเวลาใกล้กับจุดเริ่มต้นของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นเอกภพในยุคแรกเริ่มที่ดำเนินไปอย่างช้าๆ เป็นครั้งแรก ซึ่งได้ไขปริศนาหนึ่งของเอกภพที่กำลังขยายตัวของไอน์สไตน์
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์หมายความว่า เราควรสังเกตเอกภพที่อยู่ห่างไกล และด้วยเหตุนี้ในสมัยยุคแรกของจักรวาลจึงดำเนินไปช้ากว่ายุคปัจจุบันมาก อย่างไรก็ตาม การมองย้อนกลับไปในช่วงเวลาที่ผ่านมาได้พิสูจน์แล้วว่า เข้าใจได้ยาก นักวิทยาศาสตร์ได้ไขปริศนาดังกล่าวโดยใช้ควาซาร์เป็น 'นาฬิกา'
ศาสตราจารย์ Geraint Lewis จาก School of Physics และ Sydney Institute for Astronomy กล่าวว่า “เมื่อมองย้อนกลับไปในช่วงที่เอกภพมีอายุมากกว่าพันล้านปี เราจะเห็นเวลาเดินช้าลงถึง 5 เท่า” มหาวิทยาลัยซิดนีย์ “ถ้าคุณอยู่ที่นั่น ในจักรวาลยุดแรกนี้ หนึ่งวินาทีอาจดูเหมือนหนึ่งวินาที แต่จากตำแหน่งของเรา ในอนาคตอีกกว่า 12 พันล้านปีข้างหน้า
ศาสตราจารย์ลูอิสทำงานร่วมกับนักสถิติโหราศาสตร์ ดร. บรูเออร์ เพื่อตรวจสอบรายละเอียดของควาซาร์ 190 แห่งที่สำรวจพบในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เมื่อรวมการสังเกตที่สีต่างๆ (หรือความยาวคลื่น) – แสงสีเขียว แสงสีแดง และอินฟราเรดเข้าด้วยกัน – พวกมันสามารถสร้างมาตรฐานการ 'การขยับ (ticking)' ของควอซาร์แต่ละอันได้ด้วยการใช้การวิเคราะห์แบบ เบเซียน (Bayesian analysis) พวกเขาพบว่า การขยายตัวของจักรวาลมีนัยสำคัญต่อการเคลื่อนตัวของควอซาร์แต่ละครั้ง
***การวิเคราะห์แบบ เบเซียนเป็นการวิเคราะห์ด้านสถิติ***
ศาสตราจารย์ลูอิสกล่าวว่า "ด้วยข้อมูลที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ เราสามารถสร้างแผนภูมิ (chart the tick) ของนาฬิกาควอซาร์ได้ ซึ่งเผยให้เห็นถึงอิทธิพลของการขยายตัวของอวกาศ" แต่ตรงกันข้ามกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ล้มเหลวในการระบุการขยายเวลาของควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล
*เนื่องจากควอซาร์ (Quasar) เป็นหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งเป็นการดึงดูดมวล แต่จักรวาลเป็นการขยายตัวซึ่งมีทิศทางต่างกัน จึงทำให้การศึกษาก่อนหน้านี้ ล้มเหลว โดยในงานวิจัยนี้ใช้การวิเคราะห์เป็นกลุ่มของควอซาร์ที่ไม่ได้เฉพาะเจาะจงจึงสามารถระบุค่าของเวลาได้*
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
.
แหล่งอ้างอิง
[1] Quasar 'clocks' show Universe running five times slower soon after Big Bang
[2] Detection of the cosmological time dilation of high-redshift quasars
โฆษณา