นักดาราศาสตร์ค้นพบว่ากลุ่มกาแล็กซี (galaxy clusters) ซึ่งเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สุดในเอกภพ ได้ถูกห้อมล้อมด้วยอนุภาคพลังงานสูงมาเกือบตลอดช่วงชีวิตของพวกมัน การค้นพบนี้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจเดิมที่เชื่อว่า ปรากฏการณ์นี้เพิ่งเกิดขึ้นในเอกภพยุคใกล้
การศึกษาล่าสุดโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Low Frequency Array (LOFAR) ในยุโรป เผยให้เห็นว่ากลุ่มกาแล็กซีที่เพิ่งก่อตัวขึ้นในเอกภพยุคแรกเริ่มก็มี “ฮาโลจิ๋ว” (mini-halos) ซึ่งก็คือกลุ่มก้อนของอนุภาคมีประจุพลังงานสูงที่กระจัดกระจายอยู่ในอวกาศระหว่างกาแล็กซีต่างๆ ห่อหุ้มอยู่แล้ว
ทีมนักดาราศาสตร์ที่นำโดย จูลี แฮฟเฟก-ลาร์รอนโด (Julie Hlavacek-Larrondo) จากมหาวิทยาลัยมอนทรีออล (Université de Montréal) และ โรแลนด์ ทิมเมอร์แมน (Roland Timmerman) จากมหาวิทยาลัยเดอร์แฮม (Durham University) ได้สังเกตการณ์กลุ่มกาแล็กซีที่ห่างไกลออกไปถึง 10,000 ล้านปีแสง ชื่อ SpARCS104922.6+564032.5 ซึ่งถือเป็นกลุ่มกาแล็กซีแกนเย็น (cool-core cluster) ที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีการระบุ และฮาโลจิ๋วที่พบก็เป็นฮาโลจิ๋วที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบมาเช่นกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการที่สร้างและรักษาอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้ได้หล่อหลอมกลุ่มกาแล็กซีมาตั้งแต่ช่วงต้นของเอกภพ
ฮาโลจิ๋วเหล่านี้ประกอบด้วยอนุภาคมีประจุพลังงานสูงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้ความเร็วแสง ซึ่งแผ่คลื่นวิทยุออกมาจนสามารถตรวจจับได้จากโลก นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าการกำเนิดของอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้มีสองแนวคิดหลัก หนึ่งคือจากหลุมดำมวลยิ่งยวด (supermassive black holes) ที่อยู่ใจกลางกาแล็กซีต่างๆ ในกลุ่มกาแล็กซี ซึ่งปล่อยกระแสของอนุภาคพลังงานสูงออกมา อีกแนวคิดหนึ่งคือจากการชนกันของอนุภาคในพลาสมาที่ร้อนจัดภายในกลุ่มกาแล็กซี ซึ่งทำให้เกิดอนุภาคพลังงานสูงเพิ่มเติม
การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแต่ขยายขอบเขตความรู้ของเราเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของกลุ่มกาแล็กซี แต่ยังเปิดหน้าต่างใหม่ให้เราได้มองเห็นสภาพแวดล้อมของกลุ่มกาแล็กซีในยุคแรกเริ่มของเอกภพ การศึกษาในอนาคตด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มีความไวสูงขึ้น เช่น Square Kilometre Array (SKA) จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถไขปริศนาเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดและเส้นทางของอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น
ข้อมูลอ้างอิง: Universe Today
- Galaxy Clusters Have Been Surrounded by High-Energy Particles for Almost Their Entire History
