การค้นพบครั้งใหม่ท้าทายความเชื่อที่ยืนหยัดมานาน 27 ปี เกี่ยวกับ “พลังงานมืด” และการขยายตัวของเอกภพ
การศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยยอนเซ (Yonsei University) ในเกาหลีใต้ ที่เพิ่งตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ชี้ให้เห็นว่า การขยายตัวของเอกภพอาจไม่ได้กำลังเร่งความเร็วขึ้นอย่างที่เคยเข้าใจกัน แต่ในทางกลับกัน เอกภพในยุคปัจจุบันอาจได้เริ่มชะลอตัวลงแล้ว
การค้นพบนี้ หากได้รับการยืนยัน อาจนับเป็นการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ครั้งใหญ่ในวงการดาราศาสตร์ นับตั้งแต่การค้นพบพลังงานมืดในปี พ.ศ. 2541 ซึ่งเคยทำให้ผู้ค้นพบได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี พ.ศ. 2554
ตลอดเกือบสามทศวรรษที่ผ่านมา หลักฐานสำคัญที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเอกภพกำลังขยายตัวเร็วขึ้นเรื่อยๆ มาจากการสังเกต “ซูเปอร์โนวาประเภท 1a” (Type Ia Supernovas)
ซูเปอร์โนวาเหล่านี้ เปรียบเสมือนเทียนมาตรฐานของเอกภพ เพราะมันมีความสว่างที่จุดสูงสุดเท่ากันหมด ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดในจักรวาล นักดาราศาสตร์จึงใช้ความสว่างที่สังเกตได้ เพื่อวัดว่ากาแล็กซีเหล่านั้นอยู่ไกลแค่ไหน และกำลังเคลื่อนห่างจากเราเร็วเพียงใด
ในปี พ.ศ. 2541 นักดาราศาสตร์พบว่า ซูเปอร์โนวาที่อยู่ไกลมาก ๆ ดูจางกว่าที่ควรจะเป็น ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันอยู่ไกลกว่าที่คาดไว้ ข้อสรุปในตอนนั้นคือ ต้องมีพลังลึกลับบางอย่างที่เรียกว่าพลังงานมืด (Dark Energy) ทำหน้าที่คล้ายแรงต้านความโน้มถ่วง คอยผลักให้เอกภพขยายตัวด้วยอัตราเร่ง
อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยล่าสุด นำโดย ศาสตราจารย์ ยัง-วุก ลี (Young-Wook Lee) จากมหาวิทยาลัยยอนเซ ได้ตั้งคำถามกับความมาตรฐานของเทียนเหล่านี้
พวกเขาพบหลักฐานสำคัญที่ชี้ว่า ซูเปอร์โนวาประเภท 1a ไม่ได้สว่างเท่ากันทั้งหมด แต่ความสว่างของมันกลับขึ้นอยู่กับอายุของดาวฤกษ์ต้นกำเนิด (Progenitor Stars)
ซูเปอร์โนวาที่เกิดจากดาวฤกษ์อายุน้อยในกาแล็กซีที่มีการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ๆ จะดูจางกว่า ในขณะที่ซูเปอร์โนวาที่เกิดจากดาวฤกษ์อายุมากจะดูสว่างกว่า
สิ่งที่นักดาราศาสตร์เคยเห็นว่าจางกว่าปกติ จึงอาจเป็นเพียงเพราะพวกเขากำลังมองดูซูเปอร์โนวาที่เกิดจากดาวฤกษ์อายุน้อยในกาแล็กซีอันห่างไกล
ข้อมูลมหานวดาราที่ถูกแก้ไขแล้วไม่สนับสนุนแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐานที่เรียกว่า “แลมบ์ดา-ซีดีเอ็ม” (Lambda-CDM) ซึ่งระบุว่าพลังงานมืดมีค่าคงที่
แต่ข้อมูลใหม่นี้กลับสอดคล้องอย่างยิ่งกับข้อมูลจากแหล่งอื่น เช่น โครงการ DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) การแกว่งเชิงคลื่นของแบริออน (Baryonic Acoustic Oscillations – BAO) หรือร่องรอยเสียงจากบิกแบง และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพ (Cosmic Microwave Background – CMB)
ข้อมูลทั้งหมดนี้เมื่อรวมกัน ชี้ไปในทิศทางเดียวกันว่า พลังงานมืดไม่ได้คงที่ แต่กำลังวิวัฒน์และอ่อนกำลังลงเมื่อเวลาผ่านไป
และข้อสรุปที่น่าประหลาดใจที่สุดคือ การวิเคราะห์แบบผสมผสานนี้บ่งชี้ว่า เอกภพไม่ได้กำลังเร่งความเร็วในยุคปัจจุบันอย่างที่เราเคยคิด
ศาสตราจารย์ลี กล่าวว่า “งานวิจัยของเราชี้ว่าเอกภพได้เข้าสู่ช่วงของการขยายตัวแบบชะลอตัวแล้วในยุคปัจจุบัน ซึ่งตรงกับสิ่งที่ข้อมูลจาก BAO และ CMB คาดการณ์ไว้ แม้ว่าข้อเท็จจริงนี้จะไม่ได้รับความสนใจมากนักก็ตาม”
แน่นอนว่า การค้นพบที่ยิ่งใหญ่และท้าทายทฤษฎีหลักเช่นนี้ ต้องการการตรวจสอบที่เข้มข้นยิ่งขึ้น ทีมวิจัยยอนเซกำลังดำเนินการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อยืนยันผลลัพธ์นี้
ในอีก 5 ปีข้างหน้า โลกจะมีเครื่องมือที่ทรงพลังอย่าง “หอดูดาววีรา ซี. รูบิน” (Vera C. Rubin Observatory) ซึ่งเพิ่งเริ่มปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ในปีนี้ หอดูดาวแห่งนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบซูเปอร์โนวาและกาแล็กซีโฮสต์ใหม่ๆ มากกว่า 20,000 แห่ง ซึ่งจะช่วยให้เราสามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำ และเป็นการทดสอบที่ชัดเจนที่สุดว่า “พลังงานมืด” ที่ลึกลับนี้ แท้จริงแล้วคืออะไรกันแน่
ข้อมูลอ้างอิง: Yonsei University
- Universe’s expansion is slowing down, not speeding up
