ทีมนักดาราศาสตร์สหราชอาณาจักรและออสเตรเลียประกาศว่าได้พบการเชื่อมโยงที่ขาดหายไปซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับกาแลคซีสมัยใหม่เช่นทางช้างเผือกของเรากับบิ๊กแบงที่สร้างจักรวาลของเราขึ้นเมื่อ 14,000 ล้านปีก่อน การค้นพบนี้เป็นผลจากความพยายาม 10 ปีในการทำแผนที่การกระจายตัวในอวกาศของกาแลคซี 220,000 แห่งโดย 2dFGRS (Field Galaxy Redshift Survey 2 องศา) ซึ่งเป็นกลุ่มนักดาราศาสตร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์แองโกล - ออสเตรเลีย 3.8 ม. . ลิงก์ที่หายไปนี้ถูกเปิดเผยในการมีอยู่ของคุณสมบัติที่ละเอียดอ่อนในการกระจายกาแลคซีในการสำรวจ การวิเคราะห์คุณสมบัติเหล่านี้ยังช่วยให้ทีมชั่งน้ำหนักเอกภพได้อย่างแม่นยำอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน
2dFGRS วัดรายละเอียดการกระจายกาแลคซีอย่างละเอียดมากเรียกว่าโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล รูปแบบเหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ 100 ล้านถึง 1 พันล้านปีแสง คุณสมบัติของโครงสร้างขนาดใหญ่ถูกกำหนดโดยกระบวนการทางกายภาพที่ทำงานเมื่อเอกภพยังเด็กมาก
ดร. ฌอนโคลจากมหาวิทยาลัยเดอร์แฮมซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยอธิบายว่า“ ในขณะที่เกิดจักรวาลมีความผิดปกติเล็ก ๆ คิดว่าเกิดจาก“ ควอนตัม” หรือกระบวนการย่อย ความผิดปกติเหล่านี้ได้รับการขยายโดยแรงโน้มถ่วงนับตั้งแต่และในที่สุดก็ก่อให้เกิดกาแลคซีที่เราเห็นในปัจจุบัน”
นักทฤษฎีในปี 1960 บอกว่าเมล็ดกาแลคซีแห่งแรกควรถูกมองว่าเป็นระลอกคลื่นในพื้นหลัง Cosmic ไมโครเวฟ (CMB) ที่ปล่อยออกมาในความร้อนที่เหลืออยู่จากบิกแบงเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 350,000 ปี ระลอกคลื่นถูกพบในปี 1992 โดยดาวเทียม COBE ของนาซ่า แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการเชื่อมต่อที่แน่นหนากับการก่อตัวของกาแลคซี 2dFGRS พบว่ารูปแบบที่เห็นในระลอกคลื่นเหล่านี้ได้แพร่กระจายไปยังจักรวาลสมัยใหม่และสามารถตรวจจับได้ในกาแลคซีในปัจจุบัน
รูปแบบใน CMB มีจุดที่โดดเด่นประมาณหนึ่งองศาข้ามเกิดจากคลื่นเสียงแพร่กระจายในพลาสม่าร้อนอย่างไม่น่าเชื่อของ Big Bang คุณสมบัติเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในนาม "อะคูสติกพีค" หรือ "baryon wiggles" นักทฤษฎีสันนิษฐานว่าคลื่นเสียงอาจทิ้งรอยประทับไว้ในองค์ประกอบที่โดดเด่นของเอกภพ -“ สสารมืด” ที่แปลกใหม่ซึ่งขับเคลื่อนการก่อตัวของกาแลคซี นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์เริ่มพยายามระบุสำนักพิมพ์นี้ในแผนที่ของย่านกาแลคซีของเรา
หลังจากใช้ความพยายามมานานหลายปีในการตรวจวัดกาแลคซีที่กล้องโทรทรรศน์แองโกล - ออสเตรเลียและสร้างแบบจำลองคุณสมบัติของพวกมันด้วยเทคนิคทางคณิตศาสตร์และการคำนวณที่ซับซ้อนทีม 2dFGRS ได้ระบุรอยประทับของคลื่นเสียงในบิ๊กแบง ดูเหมือนว่าเป็นคุณสมบัติที่ละเอียดอ่อนใน“ สเปกตรัมพลังงาน” ซึ่งเป็นสถิติที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการหาปริมาณรูปแบบที่เห็นในแผนที่ของการกระจายกาแลคซี คุณสมบัติเหล่านี้สอดคล้องกับที่พบในพื้นหลังไมโครเวฟซึ่งหมายความว่าเราเข้าใจประวัติศาสตร์ชีวิตของก๊าซที่กาแลคซีก่อตัวขึ้น
คุณสมบัติของ baryon นั้นมีข้อมูลเกี่ยวกับเนื้อหาของจักรวาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับปริมาณของวัตถุธรรมดา (รู้จักกันในชื่อ baryons) ชนิดของสิ่งต่าง ๆ ที่รวมตัวเป็นดาวฤกษ์และดาวเคราะห์และสิ่งที่เราสร้างขึ้นเอง
ศาสตราจารย์คาร์ลอส Frenk ผู้อำนวยการสถาบันจักรวาลวิทยาการคำนวณของมหาวิทยาลัยเดอแรมกล่าวว่า:“ คุณสมบัติของแบริออนเหล่านี้เป็นลายนิ้วมือทางพันธุกรรมของจักรวาลของเรา พวกเขาสร้างลิงก์วิวัฒนาการโดยตรงไปยังบิกแบง การค้นหาพวกมันเป็นก้าวสำคัญในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของเอกภพ”
ศาสตราจารย์จอห์นพีค็อกจากมหาวิทยาลัยเอดินเบอระหัวหน้าทีมสหราชอาณาจักรแห่งการทำงานร่วมกันของ 2dFGRS กล่าวว่า: "ฉันไม่คิดว่าจะมีใครคาดว่าจะมีทฤษฎีทางจักรวาลวิทยาที่เรียบง่ายทำงานได้ดี เราโชคดีมากที่ได้อยู่ใกล้ ๆ เพื่อดูรูปของเอกภพที่จัดตั้งขึ้นนี้”
2dFGRS แสดงให้เห็นว่า baryons เป็นองค์ประกอบเล็ก ๆ ในจักรวาลของเราคิดเป็น 18% ของมวลทั้งหมดโดย 82% ที่เหลือปรากฏว่าเป็นสสารมืด เป็นครั้งแรกที่ทีม 2dFGRS ทำลายกำแพงความแม่นยำ 10 เปอร์เซ็นต์ในการวัดมวลรวมของจักรวาล
ราวกับว่าภาพนี้ไม่แปลกพอ 2dFGRS ก็แสดงให้เห็นว่ามวลทั้งหมดในเอกภพ (ทั้งส่องสว่างและมืด) นั้นมีน้ำหนักเกิน 4: 1 โดยองค์ประกอบแปลกใหม่ที่เรียกว่า "พลังงานสุญญากาศ" หรือ "พลังงานมืด" สิ่งนี้มีคุณสมบัติต้านแรงโน้มถ่วงทำให้การขยายตัวของเอกภพเร็วขึ้น ข้อสรุปนี้เกิดขึ้นเมื่อรวมผลลัพธ์ 2dFGRS เข้ากับข้อมูลการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังซึ่งเหลือจากช่วงเวลาที่คุณสมบัติของแบริออนถูกสร้างขึ้น ที่มาและตัวตนของพลังงานมืดยังคงเป็นหนึ่งในความลึกลับที่ลึกที่สุดของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
ความรู้เกี่ยวกับพื้นหลังไมโครเวฟของเราดีขึ้นอย่างมากในปี 2546 ด้วยข้อมูลจากดาวเทียม WMAP ของนาซ่า ทีม WMAP ได้รวมข้อมูลของพวกเขาเข้ากับการวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ในส่วนของ 2dFGRS เพื่อสรุปว่าเราอาศัยอยู่ในเอกภพที่ครอบงำด้วยพลังงานมืด สิ่งนี้ได้รับการขนานนามว่าเป็น“ การก้าวหน้าของปี” ในปี 2003 โดยนิตยสารวิทยาศาสตร์ ตอนนี้การค้นพบการเชื่อมโยงที่ขาดหายไปของจักรวาลโดยทีม 2dFGRS เกือบหนึ่งปีต่อมาจะทำให้ความสำเร็จของทศวรรษของการทำงานอย่างเพียร
ในการหมุนที่น่าสนใจเบาะแสเกี่ยวกับตัวตนของพลังงานมืดสามารถรวบรวมได้โดยการค้นหาคุณสมบัติของแบริออนในการกระจายกาแลคซีที่พัฒนาขึ้นครึ่งทางระหว่างนี้และบิ๊กแบง นักดาราศาสตร์สหราชอาณาจักรและผู้ทำงานร่วมกันทั่วโลกกำลังวางแผนสำรวจกาแลคซีขนาดใหญ่เกี่ยวกับกาแลคซีไกลโพ้นโดยมีจุดประสงค์นี้อยู่ในใจ
การยืนยันอย่างเป็นอิสระจากการมีคุณสมบัติ baryon ในโครงสร้างขนาดใหญ่มาจาก Sloan Digital Sky Survey ซึ่งนำโดยสหรัฐอเมริกา พวกเขาใช้วิธีการเสริมที่ไม่เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมพลังงานและศึกษากาแลคซีย่อย ๆ ที่หายากในปริมาณที่มากขึ้นกว่า 2dFGRS อย่างไรก็ตามข้อสรุปมีความสอดคล้องซึ่งเป็นที่น่าพอใจมาก
ศาสตราจารย์ Michael Strauss จาก Princeton University โฆษกของ SDSS กล่าวว่า“ นี่เป็นวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยม ขณะนี้ทั้งสองกลุ่มได้เห็นหลักฐานโดยตรงเกี่ยวกับการเติบโตของโครงสร้างโดยความไม่แน่นอนของแรงโน้มถ่วงจากความผันผวนเริ่มต้นที่เห็นในพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล”
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว PPARC
