นักฟิสิกส์เชื่อว่าสสารส่วนใหญ่ในจักรวาลประกอบด้วยสสารที่มองไม่เห็นซึ่งเรารู้เพียงผลกระทบทางอ้อมของมันที่มีต่อดวงดาวและกาแล็กซีที่เรามองเห็น
มองไม่เห็น แต่มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง
เหตุผลที่เราคิดว่าสสารมืดมีอยู่ก็เพราะว่าเราสามารถเห็นผลกระทบของแรงโน้มถ่วงในพฤติกรรมของกาแลคซี สสารมืดดูเหมือนจะมีมวลประมาณ 85% ของมวลจักรวาล
และดาราจักรไกลโพ้นส่วนใหญ่ที่เราเห็นดูเหมือนจะถูกล้อมรอบด้วยรัศมีของสสารลึกลับนี้
เราเรียกว่าสสารมืดเพราะมันไม่ให้แสง ไม่ดูดซับหรือสะท้อนแสง ซึ่งทำให้ตรวจจับได้ยากอย่างไม่น่าเชื่อ
แล้วสิ่งนี้คืออะไร? เราคิดว่ามันต้องเป็นอนุภาคมูลฐานที่เราไม่เคยรู้จักมาก่อน
ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอสมมุติฐานสำหรับสสารมืดไว้ 2 แบบ:
อนุภาคที่ค่อนข้างหนักเรียกว่าอนุภาคมีขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อน (หรือ WIMP : weakly interacting massive particles) และอนุภาคที่มีน้ำหนักเบามากเรียกว่า axions ตามทฤษฎีแล้ว WIMP จะทำตัวเหมือนอนุภาคที่ไม่ต่อเนื่อง ในขณะที่ axions จะทำตัวเหมือนคลื่นมากกว่าเนื่องจากการรบกวนทางควอนตัม
เป็นการยากที่จะแยกความแตกต่างระหว่างความเป็นไปได้ทั้งสองนี้ แต่ตอนนี้แสงที่โค้งงอรอบๆ กาแลคซีอันไกลโพ้นได้ให้เบาะแสนี้แล้ว
เลนส์ความโน้มถ่วงและวงแหวนไอน์สไตน์
เมื่อแสงเดินทางผ่านเอกภพผ่านวัตถุขนาดใหญ่ เช่น กาแล็กซี เส้นทางของแสงจะบิดเบี้ยวเนื่องจากตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แรงโน้มถ่วงของวัตถุขนาดใหญ่จะบิดเบือนพื้นที่และเวลารอบๆ ตัวมันเอง
เป็นผลให้บางครั้งเมื่อเรามองไปยังดาราจักรที่อยู่ห่างไกล เราจะเห็นภาพบิดเบี้ยวของดาราจักรอื่นที่อยู่ข้างหลัง และหากสิ่งต่าง ๆ เรียงตัวกันอย่างสมบูรณ์ แสงจากกาแล็กซีพื้นหลังจะถูกละเลงเป็นวงกลมรอบ ๆ กาแล็กซีที่ใกล้กว่า
การบิดเบือนของแสงนี้เรียกว่า "เลนส์ความโน้มถ่วง" และวงกลมที่มันสามารถสร้างได้เรียกว่า "วงแหวนไอน์สไตน์"
จากการศึกษาว่าวงแหวนหรือภาพจากเลนส์อื่นๆ บิดเบี้ยวอย่างไร นักดาราศาสตร์สามารถเรียนรู้เกี่ยว กับคุณสมบัติของรัศมีสสารมืดที่อยู่รอบๆ กาแล็กซีที่อยู่ใกล้กว่าได้
อ่านต่อได้ใน Comment 😊
ขอขอบคุณภาพ
ภาพพื้นหลังหลายภาพที่สร้างขึ้นโดยเลนส์ความโน้มถ่วงสามารถดูได้ในระบบ HS 0810+2554
Hubble Space Telescope / NASA / ESA
🥰 กดถูกใจและติดตามเพจไว้ ไม่พลาดเนื้อหาดาราศาสตร์สดใหม่ทุกวัน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น