เครดิตรูปภาพ: ESA
เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้จำลองรูปแบบของจักรวาลในปัจจุบันด้วยทฤษฎีพลังงานมืด ซึ่งบอกว่าการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งตัวขึ้นอย่างแท้จริง โดยการดูกระจุกกาแลคซีไกลโพ้น - มากถึง 10 พันล้านปีแสง - นักดาราศาสตร์ ESA พบว่าพวกมันมีสสารเข้มข้นกว่าทฤษฎีพลังงานมืดจะทำนาย หากสสารเข้มข้นมากจักรวาลไม่สามารถเป็นพลังงานมืดได้ 70%
XMM-Newton ซึ่งเป็นหอดูดาว X-ray ของ ESA ได้คืนข้อมูลใหม่เกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล ในการสำรวจกลุ่มกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกล XMM-Newton ได้ค้นพบความแตกต่างที่น่าสงสัยระหว่างกลุ่มกาแลคซีในปัจจุบันกับกลุ่มที่อยู่ในเอกภพเมื่อเจ็ดพันล้านปีก่อน นักวิทยาศาสตร์บางคนอ้างว่าสิ่งนี้สามารถตีความได้ว่าหมายความว่า 'พลังงานมืด' ซึ่งนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ในขณะนี้เชื่อว่ามีอำนาจเหนือจักรวาลเพียง แต่ไม่มีอยู่จริง?
การสำรวจกาแลคซีแปดแห่งในระยะทางไกลที่สุดซึ่งอยู่ห่างออกไปราว 10,000,000 ปีแสงถูกศึกษาโดยกลุ่มนักดาราศาสตร์นานาชาตินำโดย David Lumb จากศูนย์วิจัยและเทคโนโลยีอวกาศของอีเอสเอ (ESTEC) ในเนเธอร์แลนด์ พวกเขาเปรียบเทียบกลุ่มเหล่านี้กับที่พบในจักรวาลใกล้เคียง การศึกษานี้ดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ XMM- นิวตันโอเมก้าขนาดใหญ่ซึ่งตรวจสอบความหนาแน่นของสสารในจักรวาลภายใต้การนำของจิมบาร์ตเลตต์แห่งวิทยาลัยเดอฟรองซ์
กระจุกกาแลคซีเป็นกลุ่มของรังสีเอกซ์เนื่องจากมีก๊าซอุณหภูมิสูงจำนวนมาก ก๊าซนี้ล้อมรอบกาแลคซีในลักษณะเดียวกับที่ไอน้ำล้อมรอบผู้คนในห้องซาวน่า ด้วยการวัดปริมาณและพลังงานของรังสีเอกซ์จากกระจุกดาวนักดาราศาสตร์สามารถทำงานได้ทั้งอุณหภูมิของก๊าซคลัสเตอร์และมวลของกระจุกดาว
ในทางทฤษฎีในจักรวาลที่มีความหนาแน่นของสสารสูงกาแลคซีกระจุกจะเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ ตามกาลเวลาโดยเฉลี่ยควรจะมีมวลมากกว่านี้ในอดีต
นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่มีความหนาแน่นต่ำซึ่งสารลึกลับที่รู้จักกันในนาม 'พลังงานมืด' คิดเป็น 70% ของเนื้อหาของจักรวาลดังนั้นจึงแพร่กระจายทุกอย่าง ในสถานการณ์สมมตินี้กลุ่มกาแลคซีควรหยุดการเจริญเติบโตตั้งแต่เนิ่น ๆ ในประวัติศาสตร์ของจักรวาลและดูเหมือนจะแยกไม่ออกจากที่เกิดในปัจจุบัน
ในกระดาษเร็ว ๆ นี้จะเผยแพร่โดย Astronomy and Astrophysics ในยุโรปเร็ว ๆ นี้นักดาราศาสตร์จากโครงการ XMM-Newton Omega ผลการศึกษาปัจจุบันแสดงให้เห็นว่ากระจุกกาแลคซีในเอกภพที่ห่างไกลไม่เหมือนในทุกวันนี้ พวกเขาดูเหมือนจะให้รังสีเอกซ์มากกว่าวันนี้ เห็นได้ชัดว่ากลุ่มกาแลคซีเปลี่ยนรูปลักษณ์ไปตามกาลเวลา
ในเอกสารประกอบ Alain Blanchard ของ Laboratoire d’Astrophysique de l’Observatoire Midi-Pyréné es และทีมของเขาใช้ผลลัพธ์เพื่อคำนวณว่ากระจุกกาแลคซีมีการเปลี่ยนแปลงมากมายตามกาลเวลา Blanchard กล่าวว่า“ ในอดีตมีกระจุกกาแลคซีน้อยลง”
ผลดังกล่าวบ่งชี้ว่าจักรวาลจะต้องเป็นสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งขัดแย้งกับรูปแบบ "ความสอดคล้อง" ที่ชัดเจนซึ่งจะอ้างถึงจักรวาลที่มีพลังงานมืดสูงถึง 70% และความหนาแน่นของสสารที่ต่ำมาก แบลนชาร์ดรู้ดีว่าข้อสรุปนี้จะเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมากโดยกล่าวว่า“ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เหล่านี้คุณต้องมีสสารจำนวนมากในจักรวาลและทำให้ห้องเล็ก ๆ มีพลังงานมืด”
ในการกระทบยอดการสำรวจ XMM- นิวตันใหม่ด้วยแบบจำลองความสอดคล้องนักดาราศาสตร์จะต้องยอมรับช่องว่างพื้นฐานในความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของกระจุกดาวกาแลคซีที่อยู่ในนั้น ยกตัวอย่างเช่นกาแลคซีในกระจุกดาวไกลโพ้นจะต้องฉีดพลังงานเข้าไปในแก๊สรอบ ๆ มากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน กระบวนการนั้นค่อย ๆ ลดลงเมื่อกระจุกและกาแลคซีที่อยู่ในนั้นโตขึ้น
ไม่ว่าทางใดจะตีความผลลัพธ์ได้ XMM-Newton ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกแก่นักดาราศาสตร์เกี่ยวกับจักรวาลและปริศนาใหม่เพื่อไขปริศนา สำหรับความเป็นไปได้ที่ผลลัพธ์ของ XMM- นิวตันนั้นผิดพลาดพวกเขากำลังอยู่ในขั้นตอนของการได้รับการยืนยันจากการสำรวจเอ็กซ์เรย์อื่น ๆ หากสิ่งเหล่านี้กลับคำตอบเดียวกันเราอาจต้องคิดใหม่เกี่ยวกับความเข้าใจของจักรวาล
เนื้อหาของจักรวาล
เนื้อหาของเอกภพมีความคิดอย่างกว้างขวางว่าประกอบด้วยสารสามประเภท: สสารปกติ, สสารมืดและพลังงานมืด เรื่องปกติประกอบด้วยอะตอมที่ประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ดาวเคราะห์มนุษย์และวัตถุอื่น ๆ ที่มองเห็นได้ในจักรวาล เป็นเรื่องที่ถ่อมตนตามปกติเรื่องปกติคิดเป็นสัดส่วนเล็กน้อยของจักรวาลอยู่ระหว่าง 1% ถึง 10%
ยิ่งนักดาราศาสตร์สำรวจเอกภพมากเท่าไหร่พวกเขาก็จำเป็นต้องค้นหาคำอธิบายทั้งหมด เรื่องนี้ไม่สามารถสร้างได้จากอะตอมปกติอย่างไรก็ตามไม่เช่นนั้นจะมีดาวและกาแลคซีมากขึ้น แต่พวกเขาประกาศเกียรติคุณสสารมืดสำหรับสารประหลาดนี้อย่างแม่นยำเพราะมันหนีการตรวจจับของเรา ในเวลาเดียวกันนักฟิสิกส์ที่พยายามที่จะทำความเข้าใจกับพลังแห่งธรรมชาติเริ่มเชื่อว่าอนุภาคแปลกใหม่ของสสารต้องมีมากมายในจักรวาล สิ่งเหล่านี้แทบจะไม่เคยมีปฏิสัมพันธ์กับสสารปกติและตอนนี้หลายคนเชื่อว่าอนุภาคเหล่านี้เป็นสสารมืด ในปัจจุบันแม้ว่าการทดลองจำนวนมากกำลังดำเนินการเพื่อตรวจจับอนุภาคสสารมืด แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ยังเชื่อว่าบางแห่งระหว่าง 30% ถึง 99% ของจักรวาลอาจประกอบด้วยสสารมืด
พลังงานมืดเป็นส่วนเสริมล่าสุดของเนื้อหาของจักรวาล เดิมทีอัลเบิร์ตไอน์สไตน์แนะนำแนวคิดเกี่ยวกับ“ พลังจักรวาล” ที่แพร่หลายก่อนที่เขาจะรู้ว่าจักรวาลกำลังขยายตัว เอกภพที่กำลังขยายตัวไม่ต้องการ 'ค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยา' เนื่องจากไอน์สไตน์เรียกพลังงานของเขาว่า อย่างไรก็ตามในปี 1990 การสำรวจดาวระเบิดในเอกภพไกลโพ้นได้เสนอว่าเอกภพไม่เพียง แต่กำลังขยายตัว แต่เร่งตัวขึ้นเช่นกัน วิธีเดียวที่จะอธิบายสิ่งนี้คือการรื้อฟื้นพลังงานจักรวาลของไอน์สไตน์ในรูปแบบที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยซึ่งเรียกว่าพลังงานมืด ไม่มีใครรู้ว่าพลังงานความมืดอาจเป็นอะไร
ใน 'แบบจำลองความสอดคล้อง' ที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันของจักรวาล 70% ของจักรวาลคิดว่าเป็นพลังงานมืดสสารมืด 25% และสสารปกติ 5%
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าว ESA
