แผนที่ใหม่แห่งความมืดแห่งจักรวาล

AUSTIN, Texas — นักดาราศาสตร์อาจไม่รู้ว่าสสารมืดคืออะไรหรือมองเห็นได้ แต่อย่างน้อยพวกเขาก็รู้ว่าสสารมืดคืออะไร นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้การบิดเบือนของแสงจากกาแลคซีไกลโพ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ทำแผนที่กระจุกและสตริงของสิ่งที่มองไม่เห็นในขนาดที่ใหญ่กว่าที่เคยเป็นมาแผนที่ใหม่ของสสารมืดที่มองไม่เห็นในจักรวาลนี้แสดงสิ่งที่กระจุกตัวเป็นกอ (สีขาว) และกระจัดกระจายในช่องว่าง (ความมืด) ภาพสี่ภาพแต่ละภาพแสดงถึงการสังเกตการณ์ในฤดูกาลเดียว กรอบฤดูหนาว (ซ้ายบน) ใหญ่ที่สุดที่ 1 

พันล้านปีแสง เพราะมีช่วงเวลาที่มืดที่สุด 

สิ่งที่ใส่เข้าไปใกล้กับกึ่งกลางของภาพแสดงพระจันทร์เต็มดวงสำหรับมาตราส่วน และขนาดของการสำรวจสสารมืดที่มีการถ่ายภาพลึกที่ใหญ่ที่สุดครั้งก่อน ซึ่งรวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

L. VAN WAERBEKE, C. HEYMANS, CFHTLENS COLLABORATION

แผนที่ชุดหนึ่งซึ่งนำเสนอในวันที่ 9 มกราคมในการประชุม American Astronomical Society มาจากการสังเกตการณ์ห้าปีของกล้องโทรทรรศน์แคนาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวายในฮาวาย งานนี้ครอบคลุมพื้นที่ท้องฟ้าประมาณหนึ่งพันล้านปีแสงซึ่งมีกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปมากกว่า 10 ล้านแห่ง กาแล็กซีส่วนใหญ่อยู่ห่างจากโลก 6 พันล้านปีแสง ทำให้ทีมมีพื้นที่กว้างขวางในการศึกษา

“แผนที่สสารมืดที่ออกมาจากการสำรวจนี้มีปริมาณจักรวาลวิทยามหาศาล” Rachel Mandelbaum จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนในพิตต์สเบิร์กซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว

อีกสองทีมจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ในแคลิฟอร์เนียและ Fermi National Accelerator Laboratory ในเมือง Batavia รัฐอิลลินอยส์ได้วิเคราะห์ความอุดมสมบูรณ์ของสสารมืดในจักรวาลด้วยขนาดใหญ่ นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้รายงานการประชุมในวันที่ 9 มกราคมในที่ประชุมว่างานดังกล่าวใช้ภาพที่ถ่ายโดย Sloan Digital Sky Survey ระหว่างปี 2000 ถึง 2009

สสารมืดซึ่งประกอบขึ้นประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาลทางกายภาพ 

เผยให้เห็นการมีอยู่ของมันบางส่วนโดยการบิดเบือนแสงจากดาราจักรที่อยู่ห่างไกลออกไป แรงโน้มถ่วงของสสารมืดดึงแสงที่เคลื่อนที่เข้าใกล้มัน ทำให้เกิดภาพกาแลคซีที่บิดเบี้ยวซึ่งชี้นักวิทยาศาสตร์ไปยังตำแหน่งของสสารที่ปิดบังไว้ Catherine Heymans จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระซึ่งเป็นสมาชิกของกลุ่มแรกกล่าวว่า “คุณสามารถจินตนาการได้ว่าสสารมืดกำลังทิ้งลายเซ็นไว้บนภาพของกาแลคซีที่ห่างไกลมาก

เธอและเพื่อนร่วมงานสรุปได้ว่าสสารมืดแฝงตัวอยู่ที่ไหนโดยดูจากกาแลคซีที่ห่างไกลและบิดเบี้ยวในพื้นที่ศึกษา เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ากระจุกกาแลคซีและกระจุกของสสารมืดเกิดขึ้นพร้อมกัน แผนที่ใหม่ยืนยันรูปแบบนี้ สมาชิกในทีม Ludovic Van Waerbeke จากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าวว่ายอดเขาที่ใหญ่ที่สุดของสสารมืดเป็น “สัตว์ประหลาดยักษ์กระจุกกาแลคซี” “เรามีความสุขมากที่สิ่งนี้คล้ายกับที่เราคาดหวังไว้มาก”

แผนที่ยังเผยให้เห็นการมีอยู่ของช่องว่าง พื้นที่ขนาดมหึมาของพื้นที่ว่างที่ถูกแกะสลักเป็นใยแมงมุมที่ซับซ้อนและซับซ้อนของสสาร

แผนที่ของทีม Heymans ครอบคลุมพื้นที่ 155 ตารางองศาของท้องฟ้า สำหรับการเปรียบเทียบ พระจันทร์เต็มดวงครอบคลุมประมาณหนึ่งในสี่ของตารางองศา ทีม Berkeley Lab และ Fermilab ศึกษาแสงที่บิดเบี้ยวในแพทช์ที่ใหญ่กว่า ซึ่งใหญ่ถึง 275 ตารางองศา แต่นักวิทยาศาสตร์เหล่านั้นไม่ได้มองไปไกลนัก โดยเน้นไปที่การกระจายตัวของสสารมืดในเอกภพในท้องถิ่น

ผลลัพธ์จากทั้งสามทีมมีความคล้ายคลึงกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าว ซึ่งทำให้มั่นใจได้เมื่อพยายามตรวจจับบางสิ่งที่เข้าใจยากราวกับสสารมืด ผลลัพธ์ของ Sloan “เป็นส่วนเสริมของเราอย่างน่าอัศจรรย์” Heymans กล่าว “พวกเขากำลังดูเอกภพในท้องถิ่น ใกล้ชิดกับประวัติศาสตร์ของเรามากขึ้น เรากำลังดูสสารมืดที่วิวัฒนาการมาในช่วงเวลาอันยาวนานนี้”

Huan Lin นักฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ของ Fermilab กล่าวว่างานที่มีรายละเอียดดังกล่าวสามารถทำได้โดยใช้เทคนิคการทำเลนส์เหล่านี้ “การสำรวจในอนาคตเหล่านี้จะครอบคลุมพื้นที่หลายพันตารางองศา”

ทีมงาน จะศึกษาสารลึกลับต่อไปและหวังว่าจะขยายแผนที่ให้ครอบคลุมท้องฟ้าทั้งหมดภายในทศวรรษหน้า ทีมของ Heymans กำลังทำงานเพื่อแก้ไขตำแหน่งของก้อนและเส้นเชือกในสามมิติ และทดสอบว่าทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์เป็นความจริงในจักรวาลอันไกลโพ้นหรือไม่

จนถึงตอนนี้ Einstein ดูเหมือนจะทำได้ดี Heymans กล่าว “สิ่งที่เราพบคือหลักฐานที่เป็นรูปธรรมที่สนับสนุนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ในระดับจักรวาลวิทยาเหล่านี้”

แนะนำ : รีวิวหนังไทย | คู่มือพ่อแม่มือใหม่ | แม่และเด็ก | เรื่องผี | แคคตัส กระบองเพชร