สสารมืดประกอบไปด้วยเศษหนึ่งส่วนสี่ของมวลและพลังงานของจักรวาลอาจจะทำจากอนุภาคขนาดเล็กและเบามากงานวิจัยใหม่บอก รูปแบบสสารมืดที่เรียกว่า "เลือน" เนื่องจากความยาวคลื่นของอนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้จะถูกกำจัดไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่มหึมา - จะเปลี่ยนเส้นทางของประวัติศาสตร์จักรวาลและสร้างเส้นใยยาวและฉลาดแทนที่จะเป็นกาแลคซีในเอกภพยุคแรก ตามแบบจำลอง
การค้นพบมีผลที่ตามมาจากการสังเกต - กล้องโทรทรรศน์ที่กำลังจะมาถึงจะสามารถย้อนกลับไปในช่วงเวลาแรก ๆ และอาจแยกแยะความแตกต่างระหว่างสสารมืดชนิดต่าง ๆ ทำให้นักฟิสิกส์เข้าใจคุณสมบัติของมันได้ดีขึ้น
สสารมืดเป็นสารขนาดใหญ่ที่ไม่รู้จักซึ่งพบได้ทั่วทั้งจักรวาล มันไม่ให้แสง - ดังนั้นชื่อสสารมืด - แต่ผลกระทบความโน้มถ่วงของมันช่วยมัดกลุ่มกาแลคซีเข้าด้วยกันและทำให้ดาวที่ขอบกาแลคซีหมุนรอบตัวเร็วกว่าที่มันจะเป็นอย่างอื่น นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าสสารมืดที่สุดนั้นหนาวเย็นซึ่งหมายความว่ามันเคลื่อนที่ช้ากว่า แต่มีความคิดที่แตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิงเช่นความเป็นไปได้ที่มันเล็กและคลุมเครือซึ่งหมายความว่ามันจะเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเพราะมันเบา
"การจำลองของเราแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีและดาวดวงแรกที่มีรูปร่างต่างกันมากในเอกภพที่มีสสารมืดคลุมเครือกว่าเอกภพที่มีสสารมืดเย็น" Lachlan Lancaster นักศึกษาปริญญาโทสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ Princeton University และผู้ร่วมเขียนบทความใหม่ ในวารสาร Physical Review Letters บอก Live Science
แลงแคสเตอร์อธิบายว่าการเก็งกำไรที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับสสารมืดแนะนำว่ามันประกอบไปด้วยอนุภาคขนาดใหญ่แบบอินเทอร์แอคทีฟที่อ่อนแอ (WIMPs) ซึ่งจะมีมวลโปรตอนไม่กี่สิบหรือร้อยเท่า การจำลองที่ใช้สสารมืดประเภทนี้ดีมากในการสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพรวมถึงช่องว่างขนาดใหญ่ที่ว่างเปล่าล้อมรอบด้วยเส้นใยยาวของ spidery ของก๊าซและฝุ่นซึ่งเป็นที่รู้จักในนามของเว็บจักรวาล แต่ในเครื่องชั่งขนาดเล็กแบบจำลองเหล่านี้มีความคลาดเคลื่อนจำนวนหนึ่งจากสิ่งที่นักดาราศาสตร์สังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ ในมุมมองมาตรฐานนี้สสารมืดควรพะเนินในใจกลางกาแลคซี แต่ไม่มีใครเห็นว่าเป็นเช่นนั้น
ตรงกันข้ามกับสสารมืดที่คลุมเครือนั้นอาจจะเป็นแสงที่ไม่น่าเชื่อบางทีอาจจะเป็นหนึ่งในพันล้านส่วนที่หนึ่งพันล้านส่วนของมวลอิเล็กตรอนตามคำแถลงของ MIT กลศาสตร์ควอนตัมระบุว่าอนุภาคสามารถคิดเป็นคลื่นได้ด้วยความยาวคลื่นแปรผกผันกับมวลของพวกมันแลงคาสเตอร์กล่าว ดังนั้นความยาวคลื่นของอนุภาคแสงเช่นนี้จะยาวเป็นพัน ๆ ปีแสง
สสารมืดที่คลุมเครือจะมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการรวมกลุ่มกันมากกว่าสสารมืด WIMP ในการจำลองแลงคาสเตอร์และผู้เขียนร่วมของเขาแสดงให้เห็นว่าเอกภพสสารมืดเย็นยะเยือกจะมีกาแลคซีที่ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วจากรัศมีทรงกลม
แต่สสารมืดคลุมเครือจะรวมตัวกันเป็นวัสดุที่มีขนาดยาวแทนที่จะเป็น "เส้นใยยักษ์ที่ใหญ่กว่ากาแลคซีที่เป็นก้อน" แลงคาสเตอร์กล่าว - และจากนั้นกาแลคซีก็จะใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ สสารมืดจะมีช่วงเวลาที่ยากลำบากมากขึ้นในใจกลางกาแลคซีซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมนักดาราศาสตร์ไม่สังเกตความเป็นก้อนนี้เมื่อมองกาแลคซี
เครื่องมือต่างๆเช่น Large Synoptic Survey Telescope (LSST) ในชิลีและกล้องโทรทรรศน์ขนาด 30 เมตรที่ถูกสร้างขึ้นทั่วโลกในไม่ช้าจะสามารถมองย้อนกลับไปยังยุคแรก ๆ ของจักรวาล พวกเขาคาดว่าจะเริ่มรับข้อมูลในทศวรรษหน้าซึ่งหมายความว่า "เราจะเริ่มเห็นผลกระทบของสสารมืดเลือนหรือเริ่มพิจารณาข้อมูลเหล่านั้น" แลงคาสเตอร์กล่าว
แม้ว่านักวิจัยคนอื่นคาดการณ์เกี่ยวกับสสารมืดคลุมเครือ แต่การจำลองแบบใหม่ยังคงทำงานอย่างระมัดระวังมากขึ้นในการหาผลกระทบทางดาราศาสตร์ของมัน Jeremiah Ostriker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานกล่าว
"สิ่งนี้จะช่วยอธิบายรายละเอียดของสิ่งที่การก่อตัวของโครงสร้างจะอยู่ในทฤษฎีตัวแปรนี้" OStriker กล่าว "และเป็นหนึ่งในทฤษฎีที่แตกต่างกันที่น่าสนใจที่สุด"
แลงแคสเตอร์กล่าวว่าการจำลองในอนาคตของทีมของเขาอาจมุ่งเน้นไปที่การเก็บรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของสสารมืดที่คลุมเครือซึ่งอาจทำให้นักดาราศาสตร์มีความคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาคาดว่าจะเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์
- 18 ความลึกลับที่ไม่ได้แก้ไขที่ใหญ่ที่สุดในสาขาฟิสิกส์
- 12 วัตถุที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาล
- ผู้ถือบันทึกจักรวาล: 12 วัตถุที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล
