ปริศนาพุทธะ

ตอนนี้ Livio นักทฤษฎีของสถาบันกล่าวว่า ลองนึกดูว่ากุญแจรถยังคงเร่งขึ้นไปบนท้องฟ้าแทนที่จะกลับไปที่มือของเขา “นั่นเป็นวิธีที่พลังงานมืดน่าตกใจ” เขาอุทานอันที่จริง ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ยอมให้แรงโน้มถ่วงออกแรงผลักจักรวาลเช่นเดียวกับแรงดึงที่คุ้นเคยมากกว่า ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ แรงโน้มถ่วงมีแหล่งที่มาสองแหล่ง: ความดันที่กระทำโดยสสารและมวลของมัน แรงดันธรรมดาก่อให้เกิดแรงดึงดูด แต่พลังงานมืดออกแรงกดด้านลบ ซึ่งผลักอวกาศออกจากกัน หากแรงผลักแรงพอ เข็มบนเครื่องวัดแรงโน้มถ่วงจะเปลี่ยนจากแรงดึงดูดไปสู่แรงผลัก

ดูเหมือนว่าพลังงานมืดจะคล้ายกับค่าคงที่ของจักรวาล 

ซึ่งเป็นพลังงานที่เติมเต็มพื้นที่ซึ่งแทนด้วยคำที่ไอน์สไตน์ใส่เข้าไปในสมการของเขาเพื่อรักษาสมดุลของเอกภพระหว่างการขยายตัวและการล่มสลาย แหล่งที่มาที่เป็นไปได้มากที่สุดของค่าคงที่นี้คือพลังงานที่เกี่ยวข้องกับสุญญากาศของอวกาศ

ในระดับอนุอะตอม สุญญากาศจะเดือดด้วยอนุภาคคู่หนึ่งและปฏิอนุภาคที่ผุดขึ้นมาและหลุดออกไป Robert Caldwell จาก Dartmouth College ตั้งข้อสังเกตว่าการคำนวณพลังงานสุญญากาศคาดการณ์ปริมาณของพลังงานมืดที่มากกว่าการสังเกตที่อนุญาตถึง 1,0120 เท่า ดังนั้น แม้จะมีเอกสารหลายพันฉบับที่เขียนเกี่ยวกับพลังงานมืด ก็ไม่มีคำอธิบายที่น่าเชื่อถือว่ามันคืออะไร

อาจกลายเป็นว่าพลังงานมืดไม่มีจริง นักฟิสิกส์บางคนแนะนำว่าการเร่งความเร็วของจักรวาลที่สังเกตได้อาจเป็นสัญญาณว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพอันเป็นที่รักของไอน์สไตน์จำเป็นต้องมีการแก้ไข

วิธีใหม่ในการจัดทำแผนภูมิการขยายตัวของเอกภพอาจช่วยตัดสินว่าพลังงานมืดมีจริงหรือไม่ และคงที่ตลอดเวลาหรือไม่ และนั่นจะทำให้นักดาราศาสตร์มีความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับชะตากรรมของเอกภพ ไม่ว่าการขยายตัวของเอกภพจะช้าลง เร่งตัวด้วยอัตราปัจจุบันหรือเร่งให้มากขึ้น ท้ายที่สุดจะฉีกเอกภพและทุกกาแลคซีภายในจักรวาลออกจากกัน

เมื่อพูดถึงการทำความเข้าใจการก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซี 

นักดาราศาสตร์จะต้องอยู่คร่อมขอบเขตระหว่างความมืดและแสงสว่าง ในแง่หนึ่ง หากไม่มีสสารมืด ก็จะไม่มีดวงดาว กาแล็กซี ดาวเคราะห์ หรือผู้คน นักทฤษฎี Avi Loeb จาก Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ในเมืองเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าว ในทางกลับกัน เมื่อดาวและกาแล็กซีเริ่มรวมตัวกัน ภายในรัศมีของสสารมืด “ฟิสิกส์ดาราศาสตร์” ที่ยุ่งเหยิงซึ่งเกี่ยวข้องกับสสารที่มองเห็นได้ เช่น ลมของดาวฤกษ์และอนุภาคก๊าซมีความสำคัญพอๆ กับการสร้างกาแลคซีและรูปแบบบนท้องฟ้า

สสารมืดซึ่งแตกต่างจากสสารที่มองเห็นได้คือโฟตอนไม่สามารถผลักไปมาได้ ดังนั้นมันจึงสามารถยุบตัวได้เร็วกว่าสสารที่มองเห็นได้ ในที่สุดกลุ่มของสสารมืดก็ดึงสสารที่มองเห็นเข้ามา เนื่องจากมันไม่มีปฏิกิริยากับโฟตอน สสารมืดจึงเก็บความทรงจำของพิมพ์เขียวเอกภพดั้งเดิมเอาไว้ ก้อนเนื้อที่วางลงและขยายตัวในช่วงเสี้ยววินาทีแรกหลังจากการกำเนิดของเอกภพ

ตามทฤษฎีสสารมืด ดาวดวงแรกที่รวมตัวกันและจุดไฟภายในรัศมีสสารมืดนั้นหนักกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 100 เท่า และปรากฏขึ้นประมาณ 30 ล้านปีหลังจากบิกแบง กลุ่มดาวจำนวนมากเหล่านี้กลายเป็นกาแลคซีแห่งแรกของเอกภพประมาณ 200 ล้านปีหลังจากบิกแบง ตามทฤษฎี

ริชาร์ด เอลลิส จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียในแพซาดีนากล่าวว่าด้วยบทบาทของสสารมืดอย่างมั่นคง “นักทฤษฎีบอกว่าเรามีภาพการก่อตัวของกาแลคซีที่ค่อนข้างดี” ตามแบบจำลอง กาแลคซีขนาดเล็กจะก่อตัวขึ้นก่อนและขยายใหญ่ขึ้น ต่อมาเมื่อรัศมีของสสารมืดขนาดเล็กรวมตัวกันเพื่อสร้างรัศมีที่ใหญ่ขึ้น กาแลคซีที่ใหญ่กว่าก็จะเกิดขึ้น

แต่เริ่มต้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 เมื่อกล้องโทรทรรศน์มีประสิทธิภาพมากขึ้น นักดาราศาสตร์พบปริศนา: พวกเขาค้นพบกาแลคซีขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุเพียงครึ่งหนึ่งของอายุปัจจุบัน คือประมาณ 7 พันล้านปีหลังจากบิกแบง ในไม่ช้า การสังเกตการณ์ใหม่ๆ เผยให้เห็นว่ากาแลคซีมวลมากก่อตัวดาวฤกษ์เสร็จก่อนกำหนด ในขณะที่กาแลคซีขนาดเล็กเริ่มสร้างดาวในภายหลัง ดูเหมือนจะตรงกันข้ามกับที่ทฤษฎีสสารมืดบอกไว้ ที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นก็คือ นักดาราศาสตร์พบว่า “กาแลคซีใหญ่และเต็มไปด้วยสารอาหารเมื่อเอกภพมีอายุเพียงหนึ่งพันล้านปี” เอลลิสตั้งข้อสังเกต “มีเวลาไม่เพียงพอในเอกภพที่พวกมันจะไปถึงที่นั่นได้ด้วยการรวมตัวกัน” ตามที่ทฤษฎีได้ทำนายไว้ เขากล่าว( SN: 4/25/09, p. 5 )

การค้นหากาแลคซีขนาดใหญ่อายุน้อยทำให้นักดาราศาสตร์ต้องตระหนักว่าแม้ว่าสสารมืดจะมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวกาแลคซี แต่ปัจจัยอื่นๆ ก็เข้ามามีบทบาทเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หลุมดำมวลมหาศาลที่เกิดขึ้นที่ใจกลางกาแล็กซีอาจสร้างไอพ่นและลมที่ผลักก๊าซออกไปหรือให้ความร้อนแก่มันจนไม่สามารถรวมตัวกันและก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ได้ เนื่องจากกาแลคซีขนาดเล็กมีแรงโน้มถ่วงน้อยกว่า ไอพ่นและลมเหล่านี้อาจมีประสิทธิผลมากกว่าในการหยุดชั่วคราวหรือชะลอการก่อตัวของดาวฤกษ์ในระบบที่เล็กกว่า

เอลลิสกล่าวว่า ยังเป็นไปได้ด้วยว่าทฤษฎีสสารมืดจำเป็นต้องมีการแก้ไข แม้ว่าจะไม่ใช่การยกเครื่องครั้งใหญ่ก็ตาม ตัวอย่างเช่น หากรัศมีของสสารมืดมวลมากเติบโตเร็วกว่าที่ทฤษฎีคำนวณไว้ มันสามารถอธิบายการกำเนิดของกาแลคซีขนาดใหญ่ในช่วงต้นของเอกภพได้

การค้นพบกาแลคซีขนาดใหญ่เหล่านี้ได้กระตุ้นนักวิจัยให้ค้นหาวัตถุที่มีแสงดาวย้อนเวลากลับไป สเปกโตรกราฟอินฟราเรดใหม่ที่มีกำหนดจะติดตั้งที่หอดูดาว Keck บนภูเขาไฟ Mauna Kea ของฮาวายในปีหน้า พร้อมกับกล้องอินฟราเรดใหม่ที่ทรงพลังซึ่งนักบินอวกาศจะติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล “จะช่วยให้เราสามารถเริ่มสร้างแผนภูมิจักรวาลอย่างเป็นระบบได้” เมื่อ เอลลิสกล่าวว่ามันมีอายุน้อยกว่า 800 ล้านปี

เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้