วิทยาศาสตร์ค้นพบสสาร 'ที่หายไป' ในจักรวาลได้ถึงครึ่งหนึ่งแล้วหรือยัง?

การจำลองเมฆก๊าซไฮโดรเจนของทางช้างเผือก - ภาพ: NASA/CXC

เมฆก๊าซไฮโดรเจนที่ล้อมรอบกาแล็กซีส่วนใหญ่อาจมีขนาดใหญ่กว่าที่เคยมีการประมาณไว้มาก — ขนาดใหญ่เพียงพอที่จะอธิบายสสารปกติที่หายไปในจักรวาลได้ ตามผลการวิจัยใหม่ล่าสุด

นักวิทยาศาสตร์คิดว่าสสารธรรมดา นั่นคือ สิ่งอื่นๆ นอกเหนือจากสสารมืด ประกอบเป็นประมาณร้อยละ 15 ของมวลทั้งหมดของจักรวาล อย่างไรก็ตาม เป็นเวลาหลายปีแล้วที่นักวิจัยต้องเผชิญปัญหาน่ารำคาญใจ นั่นก็คือ พวกเขาไม่สามารถค้นพบสสาร "ปกติ" ประมาณครึ่งหนึ่งในดวงดาว กาแล็กซี และโครงสร้างเชิงพื้นที่อื่นๆ ที่เราสามารถสังเกตได้

ขณะนี้ ทีมนักวิจัยนานาชาติขนาดใหญ่ได้ค้นพบว่ากลุ่มก๊าซไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งล้อมรอบกาแล็กซีส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่กว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคาดไว้มาก “การวัดดังกล่าวสอดคล้องกับการค้นพบก๊าซที่หายไปทั้งหมดอย่างแน่นอน” Simone Ferraro นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว

นักวิจัยใช้ข้อมูลจากเครื่องมือ Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) ที่ Kitt Peak National Observatory ในรัฐแอริโซนา ร่วมกับ Atacama Cosmology Telescope ในประเทศชิลี

ทีมงานได้ซ้อนภาพของกาแล็กซีประมาณ 7 ล้านแห่งเพื่อวัดแสงจางๆ ของก๊าซไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนที่ขอบกาแล็กซี รัศมีเหล่านี้มักจะจางเกินไปจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีการทั่วไป

ในทางกลับกัน ทีมวัดว่าก๊าซทำให้รังสีจากไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลจางลงหรือสว่างขึ้นมากเพียงใด ซึ่งเป็นรังสีที่เหลือจากบิ๊กแบงที่มีอยู่ทั่วทั้งจักรวาล

ทีมยังพบว่ากลุ่มเมฆไฮโดรเจนที่แตกตัวเป็นไอออนยังก่อตัวเป็นเส้นใยจางๆ ที่แทบมองไม่เห็นระหว่างกาแล็กซีอีกด้วย หากเชื่อมโยงกาแล็กซีส่วนใหญ่ในจักรวาลเข้าด้วยกัน เครือข่ายจักรวาลนี้จะขยายออกไปได้ไกลพอที่จะครอบคลุมปริมาณสสารที่ไม่เคยตรวจพบมาก่อนได้

การค้นพบนี้ยังอาจเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพฤติกรรมของหลุมดำได้อีกด้วย ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์คิดว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ศูนย์กลางของกาแล็กซีส่วนใหญ่จะพ่นก๊าซออกมาเฉพาะในช่วงเริ่มต้นของการเกิดเท่านั้น แต่การมีอยู่ของกลุ่มก๊าซที่กระจายตัวขนาดใหญ่เช่นนี้ บ่งชี้ว่าหลุมดำเหล่านี้อาจมีการเคลื่อนไหวมากกว่าที่เคยคาดไว้

Boryana Hadzhiyska นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และหัวหน้าคณะผู้จัดทำผลการศึกษา กล่าวว่า “สมมติฐานประการหนึ่งก็คือ หลุมดำจะเปิดและปิดเป็นระยะๆ”

ขั้นตอนต่อไปคือการรวมการวัดใหม่เหล่านี้ลงในแบบจำลองจักรวาลวิทยาที่มีอยู่ ขณะนี้งานวิจัยนี้อยู่ระหว่างการพิจารณาเพื่อตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters

อ่านเพิ่มเติม กลับไปยังหัวข้อ

กลับไปสู่หัวข้อ

วีเอ็นเอ

ที่มา: https://tuoitre.vn/khoa-hoc-da-tim-thay-nua-vat-chat-mat-tich-trong-vu-tru-20250421080856171.htm