ข้อสันนิษฐานใหม่ “สสารมืด” มีประจุไฟฟ้า

(ภาพ-CfA-M. Weiss)

“สสารมืด” เป็นสิ่งซึ่งนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นส่วนประกอบสำคัญซึ่งมีอยู่มากถึง 1 ใน 4 ของจักรวาล ทั้งๆ ที่ยังไม่มีการตรวจพบ แต่สันนิษฐานว่ามีอยู่ได้จากการแสดงออกถึงแรงโน้มถ่วง ที่กระทำต่อดวงดาวและกาแล็กซีต่างๆ เท่านั้น เนื่องจากสสารมืดไม่แสดงปฏิกิริยาใดๆ กับแสงเลยแม้แต่น้อย อย่างไรก็ตาม จูเลียน มุนยอซ และ อับราฮัม โลบ สองนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด นำเสนอรายงานผลการศึกษาวิจัยชิ้นใหม่ออกมาเมื่อเร็วๆ นี้ว่า อนุภาคของสสารมืดส่วนหนึ่งซึ่งอาจมีจำนวนน้อยนิด อาจมีประจุไฟฟ้าอยู่ในตัวเอง ซึ่งทำให้สสารมืดดังกล่าวมีปฏิสัมพันธ์กับสสารทั่วไปได้ผ่านแรงแม่เหล็กไฟฟ้านั่นเอง

ข้อสันนิษฐานดังกล่าว หากสามารถยืนยันข้อเท็จจริงได้นอกจากจะเป็นความคืบหน้าสำคัญในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับสสารมืดแล้ว ยังสามารถใช้เป็นคำอธิบายปรากฏการณ์ลึกลับต่างๆ ซึ่งเพิ่งมีการค้นพบและสร้างความพิศวงให้กับนักจักรวาลวิทยาทั้งหลายได้อีกด้วย

ปรากฏการณ์ลึกลับดังกล่าวนั้น ตรวจสอบพบเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา ซึ่งในแวดวงดาราศาสตร์ถือว่าเป็นการตรวจพบสัญญาณซึ่งยากจะตรวจพบได้จากกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนซึ่งหลงเหลือจากเมื่อครั้งเริ่มกำเนิดจักรวาล หรือเมื่อราว 180 ล้านปี หลังการเกิดบิ๊กแบงซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ดวงแรกๆ เริ่มก่อตัวขึ้น ในช่วงเวลาดังกล่าวนั้น ก๊าซไฮโดรเจนจะล่องลอยอยู่ไปมาระหว่างดวงดาวต่างๆ และอยู่ในสภาพเย็นจัดเย็นกว่า “คอสมิก ไมโครเวฟ แบ๊กกราวนด์” ซึ่งเป็นการแผ่รังสีที่หลงเหลือมาจากการเกิดบิ๊กแบงที่ทำให้รังสีนี้อาบไปทั่วทั้งจักรวาล

เนื่องจากไฮโดรเจนมีความเย็นกว่ารังสีที่เกิดขึ้นหลังบิ๊กแบงดังกล่าว ทำให้กลุ่มก๊าซไฮโดรเจนดูดซับเอาการแผ่รังสีนี้ส่วนหนึ่งเก็บไว้ในตัวมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งรังสีที่มีความยาวคลื่น 21 เซนติเมตร ด้วยการตรวจวัดการดูดซับการแผ่รังสีของกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนดังกล่าวนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถทำความเข้าใจเกี่ยวกับสภาวะเมื่อครั้งจักรวาลเริ่มก่อตัวหรือที่เรียกว่า “คอสมิก ดอว์น” ซึ่งเป็นยุคที่ถือได้ว่ามนุษย์ไม่มีความรู้ความเข้าใจมาก่อนได้ดีขึ้นกว่าเดิม

Advertisement

การตรวจพบดังกล่าวนั้น เป็นผลงานของทีมนักดาราศาสตร์ซึ่งใช้ the Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature (EDGES) หอสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ซึ่งตั้งอยู่ในออสเตรเลียตะวันตก ตรวจสอบจนพบการดูดซับการแผ่รังสีของกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนดังกล่าวได้เป็นครั้งแรก

มูนยอซกล่าวว่า ในขณะที่การค้นพบรังสีที่ถูกดูดซับเอาไว้ดังกล่าวเป็นเรื่องมหัศจรรย์ทางวิทยาศาสตร์อยู่ในตัวเองอยู่แล้ว ทีมนักดาราศาสตร์ยังพบปรากฏการณ์ประหลาดเกิดขึ้นควบคู่กันไปด้วย นั่นคือ พบว่าก๊าซไฮโดรเจนดูดซับ

อนุภาคโฟตอนเอาไว้ในตัวมากกว่าที่คาดไว้ถึง 2 เท่าตัว ซึ่งหมายความว่า อุณหภูมิของกลุ่มก๊าซดังกล่าวจะต้องเย็นกว่าที่เคยคาดคิดกันไว้ก่อนหน้านี้ แต่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมถึงสามารถเย็นได้มากถึงระดับนั้น

Advertisement

มูนยอซและโลบ เสนอเป็นทฤษฎีเอาไว้ในรายงานชิ้นใหม่นี้ว่า เป็นไปได้ที่ว่าภาวะเย็นจัดจนทำให้สามารถดูดซับอนุภาคโฟตอนได้มากกว่าที่ควรจะเป็นนั้น เกิดขึ้นได้เพราะบทบาทของ “สสารมืด” นี่เอง

ในรายงานที่นำเสนอผ่านวารสารวิชาการ เจอร์นัล เนเจอร์ เมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม มูนยอซกับโลบ ระบุว่า จากการศึกษาพบว่าหากสสารมืดเพียงแค่ไม่ถึง 1 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณทั้งหมด มีประจุไฟฟ้าอยู่ในตัวในระดับที่เทียบได้เพียงแค่ 1 ส่วนใน 1 ล้านส่วนของประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนแล้วละก็ สสารมืดดังกล่าวก็จะทำหน้าที่ดึงเอาความร้อนออกมาจากกลุ่มก๊าซ ทำนองเดียวกับที่ก้อนน้ำแข็งทำให้น้ำในแก้วเย็นลงนั่นเอง

ที่น่าสนใจมากขึ้นก็คือ แนวคิดดังกล่าวคล้ายคลึงกับแนวคิดของ เรนแนน บาร์กานา นักจักรวาลวิทยาจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ ประเทศอิสราเอล ที่เชื่อว่าสสารมืดในรูปแบบทั่วไป (ไม่จำเป็นต้องมีประจุ) เป็นตัวการทำให้กลุ่มก๊าซไฮโดรเจนเย็นลง

อย่างไรก็ตาม การใช้สสารมืดเป็นตัวอธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าวนี้ของทีมนักวิทยาศาสตร์ทั้งสอง เป็นเพียง 1 ในหลายสิบแนวคิดที่ใช้อธิบายเรื่องนี้เท่านั้นเอง ในขณะเดียวกัน ทีม เอดจ์ส เอง ก็ยอมรับว่าจำเป็นต้องหาข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อนำมาใช้ยืนยันปรากฏการณ์ประหลาดที่ตรวจสอบพบ แม้ว่าทีมจะตรวจเช็กผลการค้นพบดังกล่าวซ้ำแล้วซ้ำอีกตลอด 2 ปีมาแล้วก็ตาม

จนกว่าจะมีการยืนยันข้อเท็จจริงดังกล่าว สสารมืดก็จะยังคงเป็นสิ่งลึกลับต่อไป

QR Code
เกาะติดทุกสถานการณ์จาก Line@matichon ได้ที่นี่
Line Image