Blockdit Logo (Mobile)
Spaceth.co
•
17 ก.ค. 2023 เวลา 14:21 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ค้นพบดาวฤกษ์มืด ชี้หลักฐานใหม่ของสสารมืด

ในจักรวาลของเราทุกสิ่งทุกอย่างที่มีขนาดเล็ก ตั้งแต่อะตอมของธาตุไฮโดรเจน สิ่งมีชีวิต ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ไปจนถึงดาวฤกษ์ทุกดวงที่ดำรงอยู่ในทุก ๆ กาแล็กซี่นั้น ล้วนเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เราเรียกว่า "สสาร" (Matter) ซึ่งได้ถือกำเนิดมาจากปรากฏการ์ณบิกแบงเมื่อ 13,800 ล้านปีที่แล้ว
แต่ทว่าในช่วงรุ่งอรุณของเวลานั้น นักฟิสิกส์ต่างคาดว่าเอกภพของเราน่าจะสร้างสิ่งที่เรียกว่าสสารมืดขึ้นมาอีกด้วย เนื่องจากเราได้ตรวจพบความผิดปกติของเอกภพหลายกรณีที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยคุณสมบัติของสสารธรรมดาได้ อย่างเช่น ภาพถ่ายใหม่ล่าสุดจากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (ในคอมเม้นต์) เมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมา
โดยวัตถุจุดสีแดงสลัวในภาพของ เจมส์ เวบบ์ นั้น อยู่ห่างจากโลกของเราไปประมาณ 13,600 ล้านปีแสง จึงหมายความว่าลำแสงที่เราเห็นนั้นเดินเริ่มการเดินทางมาตั้งแต่เมื่อ 13,600 ล้านปีที่แล้วเช่นกัน ในยุคสมัยหลังจากปรากฏการณ์บิกแบงได้ไม่นาน
ซึ่งภายใต้กรอบระยะเวลา 200-500 ล้านปีหลังจากปรากฏการณ์บิกแบงนั้นแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะมีกลุ่มแก๊สไฮโดรเจนมารวมตัวกันและยุบตัวลงเป็นดาวฤกษ์ที่ส่องแสงสว่างด้วยปฏิกริยานิวเคีลยร์ฟิวชั่น เพราะในยุคนี้นั้นจักรวาลยังไม่เย็นลงมากพอที่แก๊สไฮโดรเจนจะมาเกาะกลุ่มกันได้มากพอ ทำให้ยุคนี้ได้รับการขนานนามว่า Cosmic Dark Age หรือ ยุคมืดของจักรวาล
2
แล้วอะไรกันเล่าที่เป็นตัวการสำคัญที่จะสามารถสร้างแสงสว่างอันริบหรี่ภายใต้ยุคมืดนี้ได้ นอกเสียจาก "สสารมืด" ที่กระจุกตัวกันอยู่อย่างหนาแน่นเมื่อครั้งที่เอกภพยังคงเล็กกว่านี้มาก ๆ และหากอ้างอิงตามสมมติฐานทางคณิตศาสตร์ สสารมืดก็ควรจะมีอนุภาคมูลฐานเฉกเช่นเดียวกับสสารธรรมดา
โดยธรรมชาติของอนุภาคในสสารมืดนั้นก็อาจจะชนกัน สลายหายไป เกิดขึ้นใหม่ มาชนกัน เป็นวัฏจักรคล้ายกับพฤติกรรมของอนุภาคอย่าง อิเล็กตรอน ที่ประกอบรวมกันกับอนุภาคอื่น ๆ กลายเป็นสสารธรรมดาในปัจจุบัน
แต่ด้วยความที่ปริมาณสสารมืดในเอกภพนั้นมีมากกว่าสสารธรรมดาถึง 5 เท่าจากตรวจวัดในปัจจุบัน สสารมืดในยุคแรกเริ่มจึงย่อมมีความหนาแน่นกว่ามาก และกระบวนการชนกันของอนุมูลสารภายในสสารมืดนั้นก็อาจสร้างความร้อนแก่อนุภาคไฮโดรเจนที่เป็นสสารธรรมดา ก่อนที่จะเกิดการเรืองแสงขึ้นคล้ายกับดาวฤกษ์ในเวลาต่อมา
นักดาราศาสตร์เลยเรียกกลุ่มก้อนแก๊สไฮโดรเจนที่ส่องสว่างด้วยสสารมืดนี้ว่า Dark Star หรือ ดาวฤกษ์มืด ซึ่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์นั้น สามารถตรวจจับวัตถุที่คาดว่าน่าจะเป็นดาวฤกษ์มืดได้ มาทั้งหมด 4 แห่งด้วยกัน โดยอาจจะมีขนาดอยู่ที่ประมาณ 4 ถึง 2,000 AU (1 AU = ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ถึง โลก หรือ 150 ล้านกิโลเมตร)
โดยในปัจจุบัน จักรวาล หรือ เอกภพ นั้นขยายตัวใหญ่ขึ้นหลายเท่าตัวจากเมื่อ 13,600 ล้านปีที่แล้วเป็นอย่างมาก สสารมืดจึงกระจัดกระจายตามไปด้วยเช่นกันจนไม่อาจสามารถสร้างดาวฤกษ์มืดได้อีกต่อไปแล้ว
1
แต่ขณะเดียวกันการศึกษาสสารมืดมาตลอดหลายทศวรรษ ก็ทำให้เราได้ค้นพบว่าสสารมืดนั้นยังคงกระจุกตัวอยู่มากในทุก ๆ กาแล็กซี่ รวมถึงทางช้างเผือกของเราด้วย ซึ่งสสารมืดนี้ก็ได้ช่วยให้กาแล็กซี่ต่าง ๆ ยึดเกาะกันเป็นรูปเป็นร่างแผ่นจานหมุนที่มีความเสถียรมากกว่าหลายพันล้านปี
2
อย่างไรก็ตามการสังเกตสสารมืดทางตรงนั้นแทบเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ เพราะสสารมืดนั้นไม่มีปฏิสัมพันธ์ใด ๆ กับแสงเลยแม้แต่น้อย เราจึงสามารถสังเกตสสารมืดได้ผ่านแรงโน้มถ่วงเท่านั้น
2
หากนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้เข้ามาตรวจสอบผลการสังเกตของเจมส์เวบบ์อย่างถี่ถ้วนและยืนยันได้ว่า นี่คือภาพของดาวฤกษ์มืดจริง ๆ แล้ว สิ่งนี้ก็อาจเปิดทางไปสู่การพัฒนาการศึกษาสสารมืดได้ผ่านลำแสงโบราณ เพิ่มเติมมาจากการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารมืดกับแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว
ยุคมืดของจักรวาลก็อาจไม่ได้มืดมิดอย่างที่เราคิด
โฆษณา