ทีมศึกษาวิจัยด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์นานาชาติ อาศัย “หอสังเกตการณ์รังสีแกมมา เฟอร์มิ” หรือ “เฟอร์มิ แกมมา เรย์ ออบเซอร์เวทอรี” ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (นาซา) ของสหรัฐอเมริกาจนสามารถค้นหาแหล่งที่มาของการแผ่รังสีแกมมาพลังสูงว่า มาจากใจกลางของกาแล็กซี แอนโดรเมดา หรือ “เอ็ม31” กาแล็กซีที่อยู่ใกล้กับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามากที่สุด จนเป็นที่มาของข้อสันนิษฐานว่า ในใจกลางของแอนโดรเมดา หรือใจกลางของกาแล็กซีใดๆ อาจเต็มไปด้วยอนุภาคของ “สสารมืด” (ดาร์ค แมทเทอร์) ที่ยังคงเป็นปริศนาลึกลับมากที่สุดในทางด้านวิชาการจักรวาลวิทยาสมัยใหม่
“สสารมืด” นั้นเป็นส่วนประกอบของ “มวล” ในจักรวาลที่มีสัดส่วนมากที่สุดกล่าวคือคิดเป็นสัดส่วนสูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์ของมวลทั้งหมด โดยอีก 15 เปอร์เซ็นต์ที่เหลือจึงเป็นสสารทั่วไปที่มองเห็นได้ แต่เนื่องจากสสารมืด ไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ กับพลังงานที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างเช่น พลังงานแสง ทำให้เราไม่สามารถ “เห็น” สสารมืดเหล่านี้ได้โดยตรง
อย่างไรก็ตาม เราสามารถตรวจสอบการคงอยู่ของสสารมืดได้ทางอ้อม โดยอาศัยการตรวจจับหรือสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสสารทั่วไป ในจักรวาลหรือในดาราจักรเมื่อสสารทั่วไปเหล่านั้นได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของสสารมืดนั่นเอง
ปัญหาเกี่ยวกับสสารมืดนอกนั้นยังมีนอกเหนือจากการมองมันไม่เห็นแล้วก็คือ เราไม่รู้ว่ามันคืออะไรอีกด้วย ความรู้ที่ได้จากการศึกษาข้อมูลของเฟอร์มิครั้งนี้จึงเท่ากับช่วยให้มนุษย์ขยับเข้าใกล้การไขปริศนาว่าด้วยสสารมืดอีกก้าวหนึ่ง
นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์รู้กันดีว่า กาแล็กซี หรือดาราจักรหนึ่งๆ นั้นปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมาเป็นปกติ แต่การที่มีรังสีแกมมาแรงสูงมากปล่อยออกมาจากใจกลางดาราจักรแอนโดรเมดานั้นไม่ปกติอย่างแน่นอน จำเป็นต้องมีบางสิ่งบางอย่างเกิดขึ้นจากในบริเวณดังกล่าว
ปิแอร์ริค มาร์แต็ง นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ จากศูนย์เพื่อการวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติและสถาบันวิจัยฟิสิกส์ดาราศาสตร์และดาวเคราะห์วิทยา ในเมืองตูลูส ประเทศฝรั่งเศส การค้นพบครั้งนี้น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษ เนื่องจากสอดคล้องกับการคาดการณ์ก่อนหน้านี้ของคณะวิจัยว่า สสารมืดน่าจะรวมตัวกันเป็นกระจุกอยู่ในบริเวณด้านในสุดของกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือกาแล็กซีอื่นใดก็ตาม และคิดกันว่าเมื่ออนุภาคของสสารมืดบางอย่าง อาทิ “วิมพส์” (WIMPS-weakly-interacting massive particles) ซึ่งเป็นอนุภาคของสสารมืดทางทฤษฎีวิ่งเข้าชนซึ่งกันและกัน มันจะสลายตัวออกไปปลดปล่อยพลังงานสูงออกมาอย่างเฉียบพลัน พลังงานดังกล่าวอยู่ในรูปของรังสีแกมมา ซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมเฟอร์มิจึงสามารถตรวจจับและเห็นการระเบิดของรังสีแกมมาที่มีพลังมหาศาลจากใจกลางของแอนโดรเมดาได้นั่นเอง
อย่างไรก็ตาม การระเบิดของการแผ่รังสีแกมมาดังกล่าวอาจจะมีที่มาจากอีกรูปแบบ นั่นคือ เกิดขึ้นเมื่อเกิดกระบวนการของพัลซาร์ที่มีการยุบรวมตัวของมวลจำนวนมหาศาลของดาวฤกษ์ที่กลายเป็นเศษซากดาวจากการเกิดซุปเปอร์โนวา แต่ยังคงหมุนรอบตัวเองต่อไปด้วยความเร็วสูง ซึ่งจะปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของรังสีแกมมาออกมาได้เช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบหาข้อเท็จจริงว่า ลำรังสีแกมมาจากใจกลางแอนโดรเมดา เกิดจากสสารมืดหรือเกิดจากพัลซาร์กันแน่ ทำไม่ได้แน่นอน เพราะแอนโดรเมดา อยู่ห่างจากโลกออกไปถึง 2.5 ล้านปีแสง
แต่ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่า ดาราจักรแอนโดรเมดา กับดาราจักรทางช้างเผือกนั้น นอกจากจะอยู่ใกล้กันแล้วยังมีคุณลักษณะคล้ายกันเหมือนฝาเเฝด ดังนั้น ทีมวิจัยจึงเชื่อว่า ถ้าหากใช้วิธีการตรวจสอบแหล่งที่มาของรังสีแกมมาจากใจกลางดาราจักรทางช้างเผือกได้ว่า เกิดจากอะไรกันแน่ ก็สามารถสรุปสาเหตุการเกิดการระเบิดของลำรังสีแกมมาในใจกลางแอนโดรเมดาได้เช่นเดียวกัน
ซึ่งนั่นอาจนำไปสู่ข้อสรุปที่น่าตื่นเต้นได้ว่า เกิดการชนกันของอนุภาคสสารมืดในใจกลางดาราจักรทั้ง 2 อยู่ในเวลานี้
และทำให้เรารู้จักสสารมืดได้มากขึ้นอีกไม่น้อยนั่นเอง
