เครดิตภาพ: ฮับเบิล
นักดาราศาสตร์ชาวแคนาดาและชาวอเมริกันสองคนได้สร้างแผนที่โดยละเอียดเกี่ยวกับรัศมีของสสารมืดที่ดูเหมือนจะล้อมรอบกาแลคซีทั้งหมด รัศมีทรงกลมแบนนี้ถูกมองเห็นโดยการวัดว่าแรงโน้มถ่วงจากกาแลคซีที่อยู่ใกล้ก้มแสงมากขึ้นจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไปทางด้านหลัง เทคนิคที่เรียกว่าเลนส์แรงโน้มถ่วง
นักดาราศาสตร์ U จาก T สองคนและเพื่อนร่วมงานของสหรัฐอเมริกาได้ทำการตรวจสอบขนาดและรูปร่างของสสารมืดขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบกาแลคซีแห่งแรก
“ การค้นพบของเราทำให้เราเห็นภาพที่ชัดเจนที่สุด แต่ยังเป็นส่วนที่ลึกลับที่สุดในจักรวาลของเรา” Henk Hoekstra ผู้ตรวจสอบหลัก
เพื่อนหลังปริญญาเอกที่สถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีของ U of T “ การใช้ฟิสิกส์ที่ค่อนข้างเรียบง่ายทำให้เราสามารถมองเห็นรัศมีและรูปร่างของรัศมีเหล่านี้ซึ่งมีมวลมากกว่าห้าสิบเท่าของมวลกาแลคซีที่เรามองเห็น” เขาและทีมของเขานำเสนอสิ่งที่พวกเขาค้นพบเมื่อวันที่ 25 กรกฎาคมในการประชุมสมัชชาใหญ่แห่งสหภาพดาราศาสตร์ระหว่างประเทศครั้งที่ 25 ที่ซิดนีย์ประเทศออสเตรเลีย
การวิจัยของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าสสารมืดมีรัศมีมากกว่าห้าเท่าของดวงดาวที่มองเห็นได้ในกาแลคซี Hoekstra กล่าว ในกรณีของกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเขากล่าวว่ารัศมีนั้นแผ่ขยายออกไปมากกว่า 500,000 ปีแสงและมีน้ำหนักมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 880 พันล้านเท่า การค้นพบนี้ยังให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับรูปแบบ "สสารมืดเย็น" ที่เป็นที่นิยมของจักรวาล
สสารมืดไม่มีแสงและดังนั้นจึงไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง
Hoekstra อธิบาย หลักฐานที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของมันมาจากแรงดึงดูดของดวงดาวก๊าซและแสง เชื่อกันว่าสสารมืดมีสัดส่วนประมาณร้อยละ 25 ของมวลทั้งหมดในเอกภพส่วนที่เหลือของจักรวาลประกอบด้วยสสารปกติ (ร้อยละห้า) และพลังงานมืด (ร้อยละ 70)
จนถึงทุกวันนี้ข้อมูลส่วนใหญ่เกี่ยวกับสสารมืดนั้นมาจากการตรวจวัดการเคลื่อนที่ของก๊าซและดวงดาวในพื้นที่ชั้นในของกาแลคซี ข้อมูลสำคัญอื่น ๆ มาจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เกี่ยวกับการก่อตัวของโครงสร้างของจักรวาล อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์สามารถอธิบายสิ่งที่ค้นพบเกี่ยวกับสสารมืดได้ก็ต่อเมื่อมันเป็นเรื่องจริงที่กาแลคซีถูกล้อมรอบด้วยรัศมีสามมิติขนาดใหญ่
นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อในทฤษฎีสสารมืดเย็นของจักรวาลซึ่งแสดงให้เห็นว่ารัศมีเหล่านี้แบนเล็กน้อย การค้นพบของ Hoekstra ยืนยันเรื่องนี้ ด้วยการใช้เทคนิคที่ค่อนข้างใหม่ของเลนซ์แรงโน้มถ่วงแบบอ่อนซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์ศึกษาขนาดและรูปร่างของสสารมืดทีมวิจัยได้ตรวจสอบรูปร่างของกาแลคซีระยะไกลมากกว่า 1.5 ล้านดวงโดยใช้กล้องโทรทรรศน์แคนาดา - ฝรั่งเศส - ฮาวายในฮาวาย “ การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในรูปร่างของกาแลคซีนั้นเป็นเครื่องบ่งชี้อย่างชัดเจนสำหรับเราว่ารัศมีนั้นแบนเหมือนลูกบอลยางที่ถูกบีบอัดให้มีขนาดครึ่งหนึ่ง” Hoekstra กล่าว
การค้นพบของพวกเขายังสามารถนำไปใช้กับการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์บางคนได้พัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับจักรวาลโดยใช้สมมติฐานที่ว่าสสารมืดไม่มีอยู่และด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงเสนอการเปลี่ยนแปลงกฎของแรงโน้มถ่วง อย่างไรก็ตาม Hoekstra มั่นใจว่าการค้นพบของทีมจะลบล้างทฤษฎีเหล่านี้
การวิจัยได้ดำเนินการกับศาสตราจารย์ฮาวเวิร์ดยีจากภาควิชาดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของไมเคิลและไมเคิลเกลดเดอร์อดีตนักศึกษาปริญญาโทด้านการศึกษาปัจจุบันที่หอดูดาวของสถาบันคาร์เนกี้แห่งวอชิงตันในพาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนีย และสภาวิจัยวิศวกรรมแห่งแคนาดาและ U of T.
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวมหาวิทยาลัยโตรอนโต
