พบกาแลกซีเกิดหลังบิ๊กแบง 500 ล้านปีขยับใกล้ "ยุคมืด" แห่งเอกภพ

สเปซดอทคอม/เดอะไทม์/ไซแอนทิฟิกอเมริกัน- พบกาแลกซีไกลโพ้นที่ขอบเอกภพ ก่อเกิดหลัง "บิ๊กแบง" 500 ล้านปี นักดาราศาสตร์คาดอาจนำไปสู่ความเข้าใจ "ยุคมืด" แห่งจักรวาล

ทีมนักดาราศาสตร์สหรัฐและฝรั่งเศสเผยพบหลักฐานที่บ่งชี้ถึงกาแลกซีขนาดเล็ก 6 กาแลกซีที่อยู่ไกลสุดเท่าที่เคยตรวจพบ โดยคาดว่ากลุ่มกาแลกซีดังกล่าวเกิดขึ้นหลังเอกภพกำเนิดได้ 500 ล้านปีหรืออาจจะหลายร้อยล้านปีหลัง "บิ๊กแบง" (Big Bang)

แม้ว่าการค้นพบนี้จะเป็นเพียงข้อมูลใหม่ทางวิชาการแต่หากถูกต้องจริงจะถือเป็น "การถลกขอบจักรวาล" เลยทีเดียวตามความเห็นของริชาร์ด เอลลิส (Richard Ellis) นักดาราศาสตร์ผู้เป็นส่วนหนึ่งในงานวิจัยดังกล่าวจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียในพาซาเดนา (California Institute of Technology in Pasadena) หรือคาลเทค (Caltech) สหรัฐอเมริกา

"เราได้ใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อหาวัตถุดังกล่าวยังสุดเขตเอกภพ" เอลลิสกล่าว โดยเขาและแดน สตาร์ก (Dan Stark) นักศึกษาปริญญาเอกในที่ปรึกษาของเขาพร้อมด้วยทีมนักดาราศาสตร์จากห้องปฏิบัติการดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (Astrophysics Laboratory) ในเมืองมาร์กไซล์ทางตอนใต้ของฝรั่งเศสได้ใช้กล้องโทรทรรศน์เคค 2 (Keck II) ขนาด 10 เมตรบนยอดเขามัวนาคีในฮาวายกวาดหาแสงที่เฉียดกลุ่มกาแลกซีขนาดใหญ่ซึ่งอยู่ใกล้กับกลุ่มกาแลกซีเก่าแก่เหล่านั้นเป็นเวลากว่า 3 ปี

เอลลิสกล่าวอีกว่าความเข้มแสงจากกาแลกซีที่พบสัญญาณนั้นทำให้ทราบว่ากาแลกซีในยุคแรกเริ่มของเอกภพมีขนาดเพียงหนึ่งในร้อยหรือหนึ่งในพันเท่าของขนาดกาแลกซีทางช้างเผือก โดยมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 10 ล้านดวง ขณะที่กาแลกซีที่เราอาศัยอยู่นั้นมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 1 หมื่นล้านดวง

แสงจากกลุ่มกาแลกซียุคโบราณเดินทางข้ามจักรวาลเป็นเวลานานกว่า 1.3 หมื่นล้านปี และถูกขยายขนาดขึ้น 20 เท่าจากปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง (Gravitational Lensing) ซึ่งเกิดเพราะการโค้งงอจากแรงโน้มถ่วงโดยมวลของกลุ่มกาแลกซีที่อยู่ใกล้ๆ

การขยายสัญญาณที่เปรียบเสมือนมีเลนส์โดยธรรมชาตินี้ได้เผยสัญญาณ 6 จุดบนท้องฟ้าให้ส่องสว่างในความยาวคลื่นของแสงย่านอินฟราเรด อีกทั้งเอกภพกำลังขยายตัวทำให้แสงที่เดินทางจากแหล่งกำเนิดถูกขยายจากความยาวคลื่นของแสงที่ตามองเห็นไปสู่รังสีอินฟราเรด เรียกปรากฏการณ์ดังกล่าวว่า การเลื่อนไปทางสีแดง (redshift) หรือการเลื่อนของสเปกตรัมความยาวคลื่นที่ยาวกว่าซึ่งความยาวคลื่นที่แท้จริงจะขึ้นอยู่กับอายุของวัตถุนั้นๆ

ตามรายงานการศึกษาของทีมวิจัยในวารสารดิแอสโตรฟิสิคัล (The Astrophysical) พวกเขาพบการเลื่อนไปทางสีแดงของกาแลกซีทั้ง 6 ได้ 9 ซึ่งเท่ากับช่วงเวลาหลังการระเบิดครั้งใหญ่ประมาณ 500 ล้านปี

"เราได้จำแนกสัญญาณของกาแลกซีขณะที่เหล่าดวงดาวกำลังก่อรูปและมีที่ตั้งอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กับเอกภพขณะมีอายุเพียง 500 ล้านปีหรือเป็นเวลาเพียง 4% ของอายุเอกภพในปัจจุบัน" ฌอง-ปอล นีป (Jean-Paul Kneib) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสที่อยู่ในทีมวิจัยกล่าว

ก่อนหน้านี้ในเดือน ก.ย.ของปีที่แล้วทีมวิจัยที่นำโดย มาซาโนริ อิเย (Masanori Iye) นักดาราศาสตร์ญี่ปุ่นได้พบกาแลกซีที่มีการเลื่อนไปทางสีแดงไป 7 ซึ่งคำนวณได้ว่ากลุ่มดาวในกาแลกซีนั้นก่อตัวเมื่อประมาณ 1.27 หมื่นล้านปีที่แล้ว หรือ 750 ล้านปีหลังบิ๊กแบง

บรรดากาแลกซีเก่าแก่เหล่านั้นอาจเป็นกุญแจสำคัญที่นำไปสู่ความเข้าใจปรากฏการณ์แตกตัวเป็นไอออน (reionization) ในยุคแรกของเอกภพที่นำไปสู่การขยายขนาดของกาแลกซีขนาดเล็กไปเป็นกาแลกซีขนาดใหญ่ และยังเผยสัญญาณความเข้าใจในยุคสั้นๆ ที่ดาวดวงแรกก่อตัวขึ้น

ทั้งนี้ภายหลังจากบิ๊กแบงยังไม่มีดวงดาวเกิดขึ้นในทันที แต่ในที่สุดหมอกหนาในยุคก่อเกิดก็ถูกเผาไหม้โดยความร้อนกลายเป็นดาวเกิดใหม่ และเป็นจุดจบของ "ยุคมืด" (Dark Ages) แห่งเอกภพ

"เราควรหากาแลกซีอันไกลโพ้นในบริเวณเล็กๆ ที่เราสำรวจซึ่งคาดว่ามีกาแลกซีอยู่จำนวนมาก เราประมาณว่าการแผ่รังสีของกลุ่มกาแลกซีเเหล่านี้รวมกันเพียงพอที่จะแตกสลายอะตอมของไฮโดรเจนในอวกาศขณะนั้นได้ และเป็นจุดสิ้นสุดของยุคมืด" สตาร์กนักศึกษาในทีมวิจัยกล่าว

"นี่เป็นตัวอย่างแรกที่น่าเชื่อถือของกาแลกซีเรดชิฟต์ 10 ซึ่งตรงกับ 500 ล้านปีหลังบิ๊กแบง แต่ก็ยังไม่ใช่บทสรุป" ความเห็นของ อับราฮัม เลียบ (Abraham Loeb) จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ในเคมบริดจ์ แมสซาชูเสตต์ส สหรัฐ

เลียบเพิ่มเติมว่าการระบุอายุของกาแลกซีต้องอาศัยการวัดความเข้มของอินฟราเรดท่ามกลางช่วงความยาวคลื่นที่แม่นยำกว่านี้ เพราะการวัดในปัจจุบันยังค่อนข้างหยาบ และรุ่งอรุณของจักรวาลในช่วงที่ดาวกลุ่มแรกของเอกภพส่องสว่างน่าจะอยู่ในช่วง 200 ล้านปีหรือเร็วกว่านั้นหลังจากบิ๊กแบง ส่วนกาแลกซีที่ค้นพบครั้งนี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นภายหลังยุคมืด

ที่มา: http://www.manager.co.th/
Link: http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9500000081681