3 มิ.ย. เวลา 01:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

🌌 เจาะลึกสสารมืดเหนียว การค้นพบครั้งสำคัญจากเลนส์ความโน้มถ่วงที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจจักรวาลของเรา

คุณเคยเงยหน้ามองท้องฟ้าในคืนที่ดาวเต็มฟ้าแล้วรู้สึกไหมว่า นอกจากแสงดาวระยิบระยับเหล่านั้นแล้ว ยังมีบางสิ่งที่ยิ่งใหญ่และลึกลับซ่อนตัวอยู่ในความมืด... บางสิ่งที่มองไม่เห็น แต่กลับเป็นพลังที่เกี่ยวพันทุกสรรพสิ่งไว้ด้วยกัน?
🦴 โครงกระดูกล่องหนของจักรวาล
นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนั้นว่า “สสารมืด” (Dark Matter) มันคือโครงกระดูกล่องหนของจักรวาล ที่มีมวลมหาศาลยิ่งกว่าสสารทั้งหมดที่เรารู้จักรวมกันถึง 5 เท่า แต่เรากลับมองไม่เห็น สัมผัส หรือตรวจจับโดยตรงก็ไม่ได้ มันจึงเป็นหนึ่งในปริศนาที่ท้าทายที่สุดของวงการฟิสิกส์ยุคใหม่
หลายทศวรรษที่ผ่านมา แบบจำลองมาตรฐานที่ใช้อธิบายสสารมืดคือ “สสารมืดเย็น” (Cold Dark Matter หรือ CDM) ซึ่งเปรียบเสมือนอนุภาคที่ “ขี้อาย” ที่แทบจะไม่ทำปฏิกิริยากับอะไรเลยนอกเสียจากแรงโน้มถ่วง มันจะลอยล่องไปมาอย่างอิสระ ก่อตัวเป็นกลุ่มเมฆฟุ้งๆ ที่มองไม่เห็น เรียกว่า “ฮาโลสสารมืด” (Dark Halos) ห่อหุ้มกาแล็กซีต่างๆ เอาไว้
แต่ถ้าแบบจำลองนี้สมบูรณ์แบบ แล้วล่ะก็ เรื่องเล่าของเราก็คงจบลงตรงนี้ อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจของเราไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้น...
🎇 เมื่อทฤษฎีเริ่มมีรอยร้าว
แต่ในความเป็นจริง นักดาราศาสตร์เริ่มพบความผิดปกติบางอย่างที่น่าฉงน เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องไปยังกาแล็กซีอันไกลโพ้น ก็พบว่า ฮาโลสสารมืดในกาแล็กซีบางแห่งนั้น... “หนาแน่น” เกินไป โดยเฉพาะบริเวณใจกลาง
มันกระจุกตัวกันแน่นอย่างผิดวิสัย ราวกับว่ามีแรงบางอย่างดึงดูดพวกมันเข้าหากัน นอกเหนือไปจากแรงโน้มถ่วง
ภาพของ “ปุยเมฆอวกาศฟุ้งๆ” ที่เคยเชื่อกัน เริ่มไม่ตรงกับสิ่งที่เห็นอีกต่อไป ความย้อนแย้งนี้เองที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องกลับมาตั้งคำถามกับความเข้าใจเดิมๆ ของเราใหม่ทั้งหมด
💡 หรือว่า... สสารมืดจะไม่ได้ “เย็น” และ “ขี้อาย” อย่างที่เราคิด?
นี่คือจุดกำเนิดของแนวคิดที่อาจพลิกโฉมวงการจักรวาลวิทยา: ทฤษฎี “สสารมืดเหนียว” (Sticky Dark Matter) หรือชื่อที่เป็นทางการกว่าคือ “สสารมืดที่มีปฏิสัมพันธ์ในตัวเอง” (Self-Interacting Dark Matter - SIDM)
ลองจินตนาการตามนะครับ หากอนุภาคสสารมืดเย็นเป็นเหมือนลูกแก้วเรียบลื่นที่แทบจะไม่ชนกันเอง อนุภาคสสารมืดที่มีปฏิสัมพันธ์ในตัวเองก็อาจเปรียบได้กับลูกบอลที่เคลือบด้วยตีนตุ๊กแก แม้จะมองไม่เห็น แต่เมื่อมันเคลื่อนที่เข้าใกล้กัน มันจะ “เกาะ” หรือ “หนืด” ติดกันได้ ซึ่งแรงพิเศษนี้นี่เองที่อาจอธิบายได้ว่าทำไมใจกลางกาแล็กซีบางแห่งถึงมีความหนาแน่นของสสารมืดสูงผิดปกติ
ทฤษฎีนี้มีมาสักพักแล้ว แต่สิ่งที่ขาดหายไปคือ “หลักฐานเชิงประจักษ์” ที่ชัดเจนและจับต้องได้ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้... ทีมวิจัยทีมหนึ่งได้ค้นพบสิ่งที่อาจเป็น “หลักฐานที่ปฏิเสธไม่ได้” (Smoking Gun) ที่ทุกคนตามหา
🔫 ‘ปืนในที่เกิดเหตุ’: หลักฐานชิ้นแรกจากเลนส์จักรวาล
ในปี 2021 ทีมนักดาราศาสตร์ นำโดย ดร. Thomas Collett จากมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธ (University of Portsmouth) สหราชอาณาจักร ได้เผยแพร่ผลงานวิจัยที่เขย่าวงการลงในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society พวกเขาได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดชิ้นหนึ่งของมนุษยชาติ เพื่อศึกษาปรากฏการณ์ที่น่าทึ่ง
เป้าหมายของพวกเขาคือ กาแล็กซีอันไกลโพ้นที่ชื่อว่า SDSS J0946+1006
กาแล็กซีแห่งนี้ไม่ได้มีความพิเศษแค่เพราะมันอยู่ไกล แต่เพราะมันทำหน้าที่เป็น “เลนส์ความโน้มถ่วง” (Gravitational Lens) ตามธรรมชาติอีกด้วย ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อกาแล็กซีที่มีมวลมหาศาลอยู่ด้านหน้า บิดเบือนเส้นทางของแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไปด้านหลัง ทำให้แสงนั้นโค้งงอและขยายใหญ่ขึ้นในสายตาของเรา เหมือนเรากำลังมองผ่านแว่นขยายของจักรวาล
ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงนี้เองที่เป็นเครื่องมือชั้นยอด เพราะมันช่วยให้เรา “ชั่งน้ำหนัก” การกระจายตัวของมวลทั้งหมดในกาแล็กซีด้านหน้าได้อย่างแม่นยำ รวมถึงมวลของสสารมืดที่มองไม่เห็นด้วย!
ทีมของ ดร. Thomas Collett ได้ใช้แบบจำลองทางสถิติที่ซับซ้อนเพื่อวิเคราะห์ภาพที่บิดเบี้ยวจากเลนส์ความโน้มถ่วงของ SDSS J0946+1006 และผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าทึ่งอย่างยิ่ง
พวกเขาพบว่าฮาโลสสารมืดของกาแล็กซีนี้ ไม่ได้เป็นเพียงกลุ่มเมฆฟุ้งๆ ที่ห่อหุ้มอยู่รอบนอก แต่กลับมีการกระจุกตัวอย่างหนาแน่นมหาศาลอยู่ ณ “ใจกลาง” ของกาแล็กซีพอดีเป๊ะ ซึ่งเป็นตำแหน่งและการกระจายตัวที่สอดคล้องกับแบบจำลองของ “สสารมืดแบบเหนียว” อย่างน่าประหลาดใจ
🚪 ประตูบานใหม่... ที่ยังต้องพิสูจน์
ดร. Andrew Robertson จากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกี (Carnegie Science Center) ในเพนซิลเวเนีย สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัย ได้ให้ความเห็นว่า "หากการประมาณค่าความหนาแน่นนี้แม่นยำ มันก็ยากมากที่จะอธิบายด้วยแบบจำลองสสารมืดเย็นทั่วไป"
นี่อาจเป็นหลักฐานชิ้นแรกที่ชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมา ว่าสสารมืดอาจมีคุณสมบัติที่ซับซ้อนและน่าพิศวงกว่าที่เราเคยจินตนาการไว้
อย่างไรก็ตาม ในโลกของวิทยาศาสตร์ การค้นพบที่ยิ่งใหญ่เพียงครั้งเดียวยังไม่ถือเป็นข้อสรุปสุดท้ายนะครับ นี่คือข้อมูลที่ยังอยู่ในขั้นที่ต้องรอการตรวจสอบซ้ำและหาหลักฐานเพิ่มเติมจากกาแล็กซีอื่นๆ เพื่อยืนยันว่านี่ไม่ใช่แค่ความบังเอิญหรือความผิดปกติของกาแล็กซี SDSS J0946+1006 เพียงแห่งเดียว แต่เป็นคุณสมบัติทั่วไปของสสารมืดจริงๆ
ถึงกระนั้น การค้นพบนี้ก็ได้เปิดประตูบานใหม่สู่ความเข้าใจในจักรวาล มันอาจเป็นจุดเปลี่ยนที่นำไปสู่การปรับปรุง “แบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา” (Standard Model of Cosmology) ซึ่งเป็นหัวใจหลักของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในปัจจุบัน
🏠 แล้วเรื่องไกลตัวขนาดนี้... เกี่ยวอะไรกับประเทศไทย?
คุณอาจจะแปลกใจ แต่เรื่องนี้ใกล้ตัวกว่าที่คิดครับ ประเทศไทยมีหน่วยงานวิจัยดาราศาสตร์ระดับโลกอย่าง สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ NARIT ซึ่งมีนักวิจัยไทยเก่งๆ ที่กำลังทำงานร่วมกับเครือข่ายดาราศาสตร์สากล มีส่วนร่วมในการไขปริศนาของจักรวาลไม่ต่างจากชาติอื่นๆ เรามีหอดูดาวแห่งชาติที่ทันสมัย และมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุแห่งชาติที่ใหญ่ที่สุดในอาเซียน
การทำความเข้าใจสสารมืด ไม่ใช่แค่เรื่องของนักฟิสิกส์ในต่างประเทศ แต่เป็นภารกิจร่วมกันของมนุษยชาติ การค้นพบเช่นนี้ไม่เพียงสร้างแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์ไทย แต่ยังกระตุ้นให้คนรุ่นใหม่หันมาสนใจวิทยาศาสตร์และตั้งคำถามกับโลกรอบตัวมากขึ้น ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของการพัฒนาประเทศในอนาคต การสนับสนุนงานวิจัยพื้นฐานเช่นนี้ คือการลงทุนเพื่อทำความเข้าใจ “ตัวตน” และ “ที่มา” ของเราในเอกภพอันกว้างใหญ่นี้เอง
การค้นพบสสารมืดแบบเหนียว จึงไม่ใช่แค่เรื่องของอนุภาคที่มองไม่เห็น แต่มันคือการเดินทางของความรู้ ที่อาจทำให้เราต้องกลับมาเขียนตำราฟิสิกส์กันใหม่ทั้งหมดในอีกไม่ช้า
📌 ประเด็นสำคัญ
✅ แบบจำลอง “สสารมืดเย็น” (Cold Dark Matter) ที่เชื่อว่าสสารมืดมีปฏิสัมพันธ์ผ่านแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมใจกลางกาแล็กซีบางแห่งถึงมีความหนาแน่นของสสารมืดสูงผิดปกติ
✅ แนวคิด “สสารมืดแบบเหนียว” (Sticky Dark Matter) หรือ SIDM เสนอว่าอนุภาคสสารมืดสามารถออกแรงกระทำต่อกันเองได้ นอกเหนือจากแรงโน้มถ่วง ทำให้มันเกาะกลุ่มกันได้หนาแน่นขึ้น
✅ ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธ (University of Portsmouth) ได้ใช้ปรากฏการณ์ “เลนส์ความโน้มถ่วง” ของกาแล็กซี SDSS J0946+1006 เพื่อคำนวณการกระจายตัวของสสารมืด และพบว่ามันกระจุกตัวหนาแน่นที่ใจกลาง ตรงตามที่ทฤษฎีสสารมืดที่มีปฏิสัมพันธ์ในตัวเองทำนายไว้
✅ แม้นี่จะเป็นหลักฐานที่มีน้ำหนักมากที่สุดชิ้นหนึ่ง แต่วงการวิทยาศาสตร์ยังต้องการข้อมูลเพิ่มเติมจากกาแล็กซีอื่นๆ เพื่อยืนยันการค้นพบนี้ และยังไม่ถือนี่เป็นข้อสรุปสุดท้าย
✅ การไขปริศนาจักรวาลเป็นภารกิจร่วมของมนุษยชาติ ซึ่งประเทศไทยโดยสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) ก็มีส่วนร่วมในเวทีโลก การค้นพบเช่นนี้สร้างแรงบันดาลใจและตอกย้ำความสำคัญของงานวิจัยพื้นฐานต่ออนาคตของประเทศ
💖 โปรเจกต์ 'วิทยาศาสตร์เข้าใจง่าย' นี้เขียนขึ้นโดยผู้เขียนอิสระเพียงคนเดียว และดำเนินงานโดยผู้เขียนเพียงคนเดียว หากคุณเห็นว่างานเล่าเรื่องเชิงลึกเช่นนี้มีคุณค่าและอยากให้มีอยู่ต่อไป สามารถร่วมสนับสนุน 'ค่ากาแฟ' เพื่อเป็นกำลังใจในการสร้างสรรค์ผลงานชิ้นต่อไปได้นะครับ ขอบคุณที่อ่านจนจบครับ 🙏
💬 การค้นพบที่อาจเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับองค์ประกอบพื้นฐานของจักรวาลนี้ ทำให้คุณตื่นเต้นหรือเกิดคำถามอะไรในใจบ้าง?
💬 ถ้าจักรวาลยังมีปริศนาที่ยิ่งใหญ่และน่าทึ่งซ่อนอยู่อีกมากมาย คุณคิดว่าอะไรคือสิ่งที่เรายังไม่รู้เกี่ยวกับตัวตนและการดำรงอยู่ของเราในเอกภพนี้?
💬 แชร์โพสต์นี้ชวนเพื่อนมาขบคิด หรือแท็กคนที่คุณอยากชวนคุยเรื่องจักรวาลกัน!
🔎 แหล่งอ้างอิงเพิ่มเติม
1. Enzi, J R. W., et al. (2025). The overconcentrated dark halo in the strong lens SDSS J0946 + 1006 is a subhalo: evidence for self-interacting dark matter?. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. https://doi.org/pnn3
โฆษณา