ทีมนักดาราศาสตร์ค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลที่มีพฤติกรรมสุดแปลกประหลาด โดยมันปรากฏตัวขึ้นในยุคเริ่มต้นของเอกภพในสภาพที่เกือบจะไร้เงาของดวงดาวล้อมรอบ ซึ่งขัดกับทฤษฎีเดิมที่เชื่อว่าดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ต้องเกิดก่อนหรือเกิดพร้อมกับหลุมดำ การค้นพบนี้อาจเป็นหลักฐานสำคัญของ “หลุมดำบรรพกาล” ซึ่งเป็นวัตถุในตำนานที่ถือกำเนิดขึ้นทันทีหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง
ปริศนาหลุมดำมหาศาลในพื้นที่ว่างเปล่า
จากการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ (James Webb Space Telescope) ทีมนักวิจัยนำโดย ป๋อหยวน หลิว จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้ส่องพบความผิดปกติในกาแล็กซี Abell 2744-QSO1 ซึ่งมีอายุย้อนกลับไปถึง 13,000 ล้านปีก่อน หรือเมื่อครั้งเอกภพยังมีอายุเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี พวกเขาพบหลุมดำที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 50 ล้านเท่า แต่สิ่งที่น่าตกใจคือบริเวณโดยรอบกลับแทบไม่มีประชากรดาวฤกษ์อยู่เลย
โดยปกติแล้ว ตามทฤษฎีวิวัฒนาการของเอกภพ หลุมดำมวลมหาศาลมักจะอยู่ใจกลางกาแล็กซีที่มีดาวฤกษ์หนาแน่น เพราะหลุมดำเกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ หรือค่อย ๆ เติบโตจากการกลืนกินก๊าซและดาวรอบข้าง แต่การที่พบหลุมดำขนาดยักษ์ในพื้นที่ที่เกือบจะ “ไร้ดาว” เช่นนี้ ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์ต้องตั้งคำถามใหม่ว่า หรือแท้จริงแล้วหลุมดำอาจจะเกิดก่อนดวงดาวเสียด้วยซ้ำ
คืนชีพทฤษฎี “หลุมดำบรรพกาล” ของสตีเฟน ฮอว์กิง
ความลึกลับนี้ส่งผลให้เหล่านักฟิสิกส์หันกลับมาพิจารณาสมมติฐาน “หลุมดำบรรพกาล” (Primordial Black Holes) ที่ศาสตราจารย์สตีเฟน ฮอว์กิง เคยเสนอไว้ ซึ่งระบุว่าหลุมดำเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากการตายของดาวฤกษ์ แต่เกิดจากการสะสมของสสารที่มีความหนาแน่นสูงยิ่งยวดอย่างฉับพลันในช่วงเวลาเสี้ยววินาทีหลังเกิดบิ๊กแบง (Big Bang)
ป๋อหยวน หลิว อธิบายว่า ทฤษฎีมาตรฐานในปัจจุบันเริ่มอธิบายสิ่งที่พบได้ยากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ถ้าเรายอมรับการมีอยู่ของหลุมดำบรรพกาล ปริศนาทุกอย่างจะเริ่มคลี่คลาย เพราะหลุมดำเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้เองโดยไม่ต้องพึ่งพาดาวฤกษ์ และพวกมันอาจรวมตัวกันอย่างรวดเร็วท่ามกลางสภาวะที่หนาแน่นของเอกภพยุคแรก จนกลายเป็นหลุมดำที่มีมวลมหาศาลกว่าที่ทฤษฎีเดิมเคยคาดการณ์ไว้ถึง 50 เท่า
พลิกตำราวิวัฒนาการจักรวาล
เดิมทีเราเชื่อว่าดาวฤกษ์รุ่นแรก Population III คือผู้บุกเบิกจักรวาล เมื่อพวกมันดับสูญจึงกลายเป็นหลุมดำและค่อย ๆ ก่อตัวเป็นกาแล็กซี แต่หากหลุมดำใน Abell 2744-QSO1 คือหลุมดำบรรพกาลจริง มันจะเปลี่ยนภาพจำของวิวัฒนาการจักรวาลไปอย่างสิ้นเชิง โดยกลายเป็นว่าหลุมดำคือรากฐานที่ดึงดูดสสารรอบข้างให้มาก่อตัวเป็นกาแล็กซีในภายหลัง
การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ท้าทายความเข้าใจเรื่องการกำเนิดหลุมดำ แต่ยังอาจเชื่อมโยงไปถึงปริศนาของ “สสารมืด” (Dark Matter) ซึ่งเป็นสสารลึกลับที่ประกอบเป็นมวลส่วนใหญ่ของเอกภพ หากหลุมดำบรรพกาลมีอยู่จริงในปริมาณที่มากพอ พวกมันอาจเป็นคำตอบว่าสสารมืดคืออะไรกันแน่
แม้ในขณะนี้จะยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัด แต่การมีอยู่ของวัตถุประหลาดในกาแล็กซี Abell 2744-QSO1 ก็ได้พิสูจน์ให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ กำลังพาเราไปไกลเกินกว่าขอบเขตของตำราเรียนเดิม ๆ เพื่อเปิดประตูสู่ความลับที่ดำมืดที่สุดของจุดเริ่มต้นแห่งกาลเวลา
ข้อมูลอ้างอิง: Daily Galaxy
- This Starless Monster Black Hole May Be Older Than the First Galaxies
