ปริศนาแห่งเอกภพได้ถูกคลี่คลายลงอีกขั้น เมื่อนักดาราศาสตร์สามารถแกะรอยต้นกำเนิดของอนุภาคลึกลับที่พุ่งตรงมายังโลก โดยพบว่ามันเดินทางมาจากกาแล็กซีแชโดว์บลาสเตอร์ (Shadow Blaster) ซึ่งเป็นกาแล็กซีกำเนิดดาวฤกษ์อันห่างไกลถึง 11,000 ล้านปีแสง (หรือระยะทางประมาณ 1 แสนล้านล้านล้านกิโลเมตร) การค้นพบครั้งนี้ถือเป็นก้าวกระโดดสำคัญที่จะช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติของอนุภาคผีที่นักวิทยาศาสตร์ตามหามาอย่างยาวนาน
นิวทริโน (Neutrino) หรือที่มักถูกขนานนามว่า “อนุภาคผี” มีอยู่มากมายมหาศาลทั่วทั้งเอกภพ แต่ด้วยความที่มันไม่มีประจุไฟฟ้า มีมวลน้อยมาก และแทบไม่ทำปฏิกิริยากับสสารอื่นใดเลย ทำให้มันสามารถเดินทางข้ามเอกภพได้อย่างอิสระโดยไม่ถูกรบกวน แม้ว่าอนุภาคเหล่านี้จะเกิดจากปรากฏการณ์รุนแรง เช่น ซูเปอร์โนวา หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ในดาวฤกษ์ แต่การระบุตำแหน่งต้นกำเนิดที่แน่ชัดของพวกมันเมื่อเครื่องตรวจจับแจ้งเตือน ถือเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างยิ่งสำหรับนักดาราศาสตร์ เพราะขอบเขตความน่าจะเป็นนั้นมักจะกว้างกว่าขนาดของตัวกาแล็กซีเสียอีก
จุดเริ่มต้นของการค้นพบสุดมหัศจรรย์นี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2564 เมื่อหอดูดาวนิวทริโนไอซ์คิวบ์ (IceCube Neutrino Observatory) ซึ่งมีเซนเซอร์ฝังตัวอยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งลึกในทวีปแอนตาร์กติกา ได้ตรวจพบอนุภาคนิวทริโนพลังงานสูงรหัส IC 210922A พุ่งมาจากทิศทางของ กลุ่มดาวแม่น้ำ (Eridanus) แม้ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์จะเร่งสแกนท้องฟ้าด้วยความยาวคลื่นแสงต่างๆ แต่ก็ไม่พบร่องรอยของการระเบิดของดาวฤกษ์หรือรังสีใดๆ ที่น่าจะเกี่ยวข้องกับนิวทริโนนี้เลย
แต่โชคยังเข้าข้าง ดร.ยูจิ อูราตะ นักวิจัยจากสถาบัน MITOS Science ในไต้หวัน และทีมงานได้ใช้กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell Telescope) และเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุช่วงคลื่นมิลลิเมตร (Submillimeter Array) บนยอดเขาเมานาเคอา รัฐฮาวาย ทำการสำรวจอย่างต่อเนื่องจนค้นพบ JCMT0402−0424 หรือที่ทีมวิจัยตั้งฉายาให้ว่า กาแล็กซีแชโดว์บลาสเตอร์ (Shadow Blaster) ซึ่งเป็นกาแล็กซีที่เต็มไปด้วยฝุ่นหนาทึบจนเกือบจะล่องหนในคลื่นแสงปกติ รังสีเอกซ์ หรือรังสีแกมมา แต่กลับสว่างไสวในย่านรังสีอินฟราเรดด้วยความสว่างมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงหลายล้านล้านเท่า และที่สำคัญคือมันอยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกับนิวทริโนพอดี
“นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์หลากหลายชนิดเพื่อขยายภาพเจาะลึกไปยังกาแล็กซีแชโดว์ บลาสเตอร์ (Shadow Blaster) |
การเจาะลึกด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลมา (ALMA) ในชิลี เผยให้เห็นว่ากาแล็กซีแห่งนี้ตั้งอยู่ด้านหลังของปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง (Gravitational Lensing) ซึ่งทำหน้าที่เสมือนแว่นขยายจักรวาล ขยายภาพแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ที่ซ่อนตัวอยู่ให้ปรากฏชัดเจนขึ้น แหล่งอนุบาลดาวฤกษ์ที่หนาแน่นเหล่านี้ทำงานราวกับเครื่องเร่งอนุภาคตามธรรมชาติที่มีทั้งก๊าซ การแผ่รังสี และสนามแม่เหล็กรุนแรง ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบในการสร้างนิวทริโนพลังงานสูง ทีมวิจัยคาดการณ์ว่ากลุ่มกาแล็กซีกำเนิดดาวฤกษ์ในลักษณะนี้ อาจเป็นแหล่งที่มาของอนุภาคนิวทริโนพื้นหลังที่ตรวจพบโดยไอซ์คิวบ์ถึงร้อยละ 20
การค้นพบครั้งนี้นอกจากจะพิสูจน์ว่ากาแล็กซีที่เต็มไปด้วยฝุ่นสามารถเป็นแหล่งกำเนิดของอนุภาคผีได้แล้ว ยังเปิดประตูบานใหม่ให้กับการศึกษาเอกภพในยุคเริ่มต้น ด้วยเทคโนโลยีล้ำสมัยอย่างกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ นักดาราศาสตร์หวังว่าในอนาคต นิวทริโนจะทำหน้าที่เสมือน “รังสีเอกซ์ขั้นสูง” ที่ช่วยให้เรามองทะลุผ่านม่านฝุ่นอวกาศ เข้าไปเห็นกระบวนการเกิดดาวฤกษ์ วิวัฒนาการของสนามแม่เหล็ก และความลับของจักรวาลในยุคที่เอกภพยังเยาว์วัยได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
ข้อมูลอ้างอิง: CNN/Ashley Strickland
- Astronomers trace a ghostly cosmic particle to distant ‘Shadow Blaster’ galaxy
