"อย่าให้ความมืดครอบงำเจ้า" แต่การคำนวณใหม่ชี้ จักรวาลส่วนใหญ่เป็นพลังงานมืด

ในภาพยนตร์ไซไฟชื่อดังอย่างสตาร์วอร์ โยดา อาจารย์เจไดผู้มีชื่อเสียงและทรงพลังได้กล่าวไว้ว่า “อย่าให้ความมืดครอบงำเจ้า” ถึงแม้นั่นจะเป็นเพียงบทภาพยนตร์ แต่มันก็สอดคล้องกับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ฉบับใหม่อย่างน่าประหลาดที่พบว่า สัดส่วนส่วนประกอบของจักรวาลประมาณ 69% เป็นพลังงานความมืด (Dark Energy) ส่วนอีก 31% คือสสาร ซึ่งสามารถแบ่งย่อยออกได้อีกเป็นสสารปกติ 20% และสสารมืด 80%

สสารที่แบ่งย่อยออกมาเป็น 2 ชนิด คือ สสารปกติ ซึ่งหมายรวมถึงอนุภาค และแรงที่เราคุ้นเคย ประกอบกันขึ้นเป็นสิ่งต่าง ๆ ที่เราสามารถมองเห็นได้ เช่น ดวงดาว กาแล็กซี อะตอม และส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิต กับสสารชนิดที่ 2 คือ สสารมืด ซึ่งเป็นสสารลึกลับที่มองไม่เห็น ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวบางอย่างในจักรวาล และเกิดผลกระทบบางประการที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยอนุภาคและแรงที่เรารู้จัก

โมฮาเหม็ด อับดุลลาห์ (Mohamed Abdullah ) นักดาราศาสตร์จากสถาบันวิจัยดาราศาสตร์และธรณีฟิสิกส์แห่งชาติในอียิปต์ และมหาวิทยาลัยชิบะในญี่ปุ่นอธิบายว่า “นักจักรวาลวิทยาเชื่อว่า 20% ของสสารคือ สสารปกติ หรือที่เรียกว่า “บาร์ยอนิก (Baryonic)” ซึ่งก็คือดาวเคราะห์ กาแล็กซี อะตอม และสิ่งมีชีวิต แต่อีก 80 % คือ สสารมืด ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจธรรมชาติของมัน แต่อาจประกอบด้วยอนุภาคอะตอมบางส่วนที่ยังไม่ถูกค้นพบ”

ส่วนพลังงานมืด (ไม่ใช่สสารมืด) มีพลังมากกว่า ซึ่งปัจจุบันก็ยังไม่สามารถหาคำตอบเกี่ยวกับมันได้เช่นกัน มันทำให้เกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาลและปรากฏการณ์อีกมากมายในเอกภพ แต่ที่มาหรือตัวตนจริง ๆ ของพลังงานมืดยังไม่มีคำตอบที่แน่ชัด ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงใช้คำว่า “พลังงานมืด” เป็นคำเรียกสำหรับพลังงานประเภทนี้

ในการคำนวณสัดส่วนส่วนประกอบของจักรวาลนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ข้อมูลจากกระจุกกาแล็กซีซึ่งพวกมันมารวมตัวกันเพราะแรงโน้มถ่วงตลอดอายุขัยของจักรวาลประมาณ 1.38 หมื่นล้านปี และนักวิจัยได้พัฒนาเทคนิคที่ชื่อว่าแกลเวท (GalWeight) เพื่อประมาณมวลของกาแล็กซีทางอ้อม โดยได้นับจำนวนกาแล็กซีในแต่ละกระจุกและใช้ความสัมพันธ์ระหว่างมวล (mass-richness relation : MMR) เพื่อประมาณมวลรวมของกระจุกกาแล็กซี จากนั้นใช้วิธีเปรียบเทียบแบบจำลองเชิงตัวเลขที่สร้างขึ้น ซึ่งมีสัดส่วนพลังงานความมืดและสสารต่างกัน เปรียบเทียบกับมวลรวมของกระจุกกาแล็กซีที่สังเกตได้ ผลลัพธ์คือพบว่าจักรวาลมีสสารประมาณ 31%

ซึ่งการคำนวณนี้ก็สอดคล้องกับการคำนวณที่เคยมีนักวิทยาศาสตร์คำนวณไว้ก่อนแล้ว คือให้สัดส่วนพลังงานมืดไว้ที่ 68.5% และสัดส่วนสสารที่ 31.5% นอกจากนี้ยังถือว่าได้สร้างวิธีการตรวจวัดความหนาแน่นของสสารและพลังงานอื่น ๆ ในจักรวาลได้อีกด้วย

ที่มาข้อมูล Sciencealert, Iopscience

ที่มารูปภาพ NASA