ครั้งแรก! นักวิทย์ขยับใกล้ “สสารมืด” วัดอุณหภูมิได้ 10,000 องศา
โดย ผู้จัดการออนไลน์ 14 กุมภาพันธ์ 2549 12:09 น.
บีบีซีนิวส์ - ในจักรวาลอันกว้างใหญ่ไพศาล “สสารมืด” คือความลึกลับดำมืดที่ครอบงำจักรวาลส่วนใหญ่ไว้และไม่สามารถตรวจจับได้ด้วย กล้องโทรทัศน์สุดทันสมัยในปัจจุบัน เหล่านักดาราศาสตร์ต่างก็พยายามค้นหาคำตอบว่าเจ้าสิ่งนี้คืออะไร และล่าสุดนักวิจัยแห่งเกาะอังกฤษได้ขยับเข้าไปล่วงรู้ว่าสสารลึกลับมี อุณหภูมิไม่สูงนัก และจะนำไปสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของจักรวาล
ศ.เจอร์รี กิลมอร์ (Prof.Gerry Gilmore) หนึ่งในทีมนักวิจัยสถาบันดาราศาสตร์ (Institute of Astronomy) แห่งเมืองเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักรเปิดเผยการค้นพบอันน่าอัศจรรย์ว่า ทีมของเขาได้พบร่องรอยแรกของสสารมืด (Dark Matter) โดยพวกเขาได้พยายามค้นหาลักษณะทางกายภาพเพื่อค้นหาลักษณะเฉพาะทางของสสารที่ ไม่มีผู้ใดเคยพบเห็น แต่เชื่อว่ามีอยู่มากในอวกาศ
ทั้งนี้ พวกเขาได้คำนวณค่าทางฟิสิกส์ของสสารมืดและได้จำนวนจริงออกมา พวกเขาสามารถวัดอุณหภูมิของสสารเป็นเท่าไหร่และกำหนดเงื่อนไขว่าสิ่งนี้อยู่ ในอวกาศได้อย่างไร โดยสสารมืดมีอุณหภูมิประมาณ 10,000 องศาเซลเซียส ซึ่งนับว่าค่อนข้างอุ่นเมื่อเทียบกับห้วงจักรวาล
“สสารมืด” เป็นสิ่งลึกลับในห้วงอวกาศที่ไม่สามารถตรวจจับได้เพราะไม่มีการปลดปล่อยแสง หรือรังสีอื่นใดออกมา ความรู้วิทยาศาสตร์เท่าที่มีเข้าใจแค่เพียงสสารทั่วไปที่เป็นองค์ประกอบ ของดวงดาว โลก สิ่งมีชีวิตทั่วไป รวมทั้งคนเราด้วย แต่ยังไม่เข้าใจในเรื่องสสารมืด
ส่วนสสารมืดนั้นนักวิทยาศาสตร์อาศัยการสังเกตจากการหมุนของกาแลกซี ซึ่งหากไม่มีแรงโน้มถ่วงจากสสารลึกลับเข้ามาเกี่ยวพันแล้ว เหล่าดวงดาวในกาแลกซีก็จะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่านี้ มีการประมาณกันว่าสสารมืดเป็นองค์ประกอบกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมดในจักรวาล
ทีมนักวิจัยจากเคมบริดจ์ได้ให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับรายละเอียดของกาแลกซีแคระ 12 แห่ง (Dwarf Galaxies) ซึ่งอยู่ตามขอบของทางช้างเผือก ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ซึ่งใหญ่ที่สุดในโลกที่ตั้งอยู่ในประเทศชิลี พวกเขาได้ทำแผนที่ 3 มิติของกาแลกซี โดยอาศัยการเคลื่อนที่ของดวงดาวเพื่อแกะรอยสสารมืดและประมาณน้ำหนักที่แท้ จริง ด้วยเครื่องมือวัดกว่า 70,000 ชิ้น นักวิจัยประมาณการว่ากาแลกซีทั้งหลายนั้นประกอบด้วยสสารมืดมากกว่าสสารที่ เรารู้จักถึง 400 เท่า
“การกระจัดกระจายของสสารในอวกาศไม่สัมพันธ์กับสิ่งใดที่เราจะหาอ่านได้จาก บันทึกทั้งในอดีตถึงปัจจุบัน มันอยู่ในรูป “ปริมาตรอาถรรพ์” ซึ่งมีปริมาณมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์ถึง 30 ล้านเท่า คุณไม่สามารถที่จะอัดขนาดสสารมืดให้เล็กกว่าระยะทาง 1,000 ปีแสงได้ เจ้าสิ่งนี้ไม่ยอมให้เราทำอย่างนั้นได้ เนื่องจากความเร็วประมาณ 9 กิโลเมตรต่อวินาทีของอนุภาคในสสารมืด ซึ่งเร็วกว่าที่เราจะอัดให้อยู่ในสเกลเล็กๆ ได้ นี่คือคุณสมบัติแรกๆ ที่เราสามารถประมาณได้” ศ.กิลมอร์อธิบาย
ความเร็วระดับนี้ของสสารมืดก็เป็นอีกความน่าแปลกใจ ทฤษฎีที่มีอยู่ในปัจจุบันทำนายไว้ว่าสสารมืดจะมีความเย็นยิ่งยวด และเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2-3 มิลลิเมตรต่อวินาที ซึ่งสิ่งที่สำรวจกันก็พิสูจน์ให้เห็นว่าสสารมืดมีอุณหภูมิที่ค่อนข้างอุ่น และน่าจะเรียกได้ว่าสสารมืดเป็นอนุภาคที่มีมวลมากมายแต่มีอันตรกิริยาที่ อ่อนมากๆ ต่อสิ่งรอบข้าง อีกทั้งการศึกษากาแลกซีแคระดังกล่าวช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประมาณค่าน้ำหนัก กาแลกซีของเราได้แม่นยำขึ้น
ศ.กิลมอร์ยังกล่าวเพิ่มเติมว่าการค้นพบครั้งนี้เป็นข้อมูลสนับสนุนว่าทาง ช้างเผือกมีมวลมากกว่าที่เราคิดไว้เยอะ และดูเหมือนกาแลกซีที่เราอยู่นี้จะใหญ่โตยิ่งกว่ากาแลกซีแอนโดรมีดา โดยทีมวิจัยหวังว่าการทดลองด้วยเครื่องเร่งอนุภาคในอนาคตจะทำให้พวกเขาเข้า ใจฟิสิกส์ของสสารมืดมากขึ้น ทั้งนี้พวกเขาจะได้เสนอผลงานลงวารสารชั้นนำทางด้านดาราศาสตร์ต่อไปในอีกไม่ กี่สัปดาห์ข้างหน้า
นักวิทยาศาสตร์ยังเชื่ออีกว่าสสารมืดเป็นเศษซากที่เหลือจาก “บิ๊กแบง” การระเบิดครั้งใหญ่ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของจักรวาล พวกเขาทำนายว่าทฤษฎีที่มีอยู่คือ “แบบจำลองพื้นฐาน” (Standard Model) เกี่ยวกับอนุภาคมูลฐานและแรงอันตรกิริยานั้น ยอมรับความคำอธิบายเรื่องสสารและแรง แต่ทฤษฎีในปัจจุบันที่มีอยู่นั้นยังไกลเกินกว่าที่จะอธิบายโครงสร้างและรูป ทรงเรขาคณิตของจักรวาลได้
อย่างไรก็ดี ศ.บ็อบ นิชอล (Prof.Bob Nichol) จากสถาบันจักรวาลวิทยาและความโน้มถ่วง (Institute of Cosmology and Gravitation) แห่งมหาวิทยาลัยพอรต์สมัธ (University of Portsmouth) ให้ความเห็นว่างานวิจัยของทีมจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เป็นเรื่อง “น่าหวาดเสียว” เขากล่าวว่าหากอุณหภูมิที่คำนวณได้นั้นถูกต้อง ก็แสดงว่ากฎทางวิทยาศาสตร์คงใช้ไม่ได้กับสสารลึกลับนี้ อีกทั้งยังมีผลกระทบต่อความคิดเรื่องวิวัฒนาการและกาแลกซีในจักรวาล
(คอลัมน์:วิทยาศาสตร์)
http://board.dmr.go.th/news_dmr/data/0755.html
