“กลุ่มกาแล็กซีแคระ” หนุนหลักฐานกำเนิดทางช้างเผือก-แย้มปริศนาสสารมืด

กล้องโทรทรรศน์ทางแสงขนาดใหญ่ที่สุดเผยให้เห็น “กลุ่มกาแล็กซีแคระ” เป็นครั้งแรก หลังจากที่ทราบทางทฤษฎีว่ามีอยู่ และยังสนับสนุนหลักฐานว่ากาแล็กซีขนาดใหญ่ รวมถึงทางช้างเผือกของเรานั้นกำเนิดขึนอย่างไร รวมถึงสสารมืดยืดเหนี่ยวกาแล็กซีเหล่านั้นไว้ได้อย่างไร

รายงานจากเอเอฟพีเผยว่า กลุ่มกาแล็กซีที่ทราบทางทฤษฎีว่ามีอยู่แต่ไม่เคยถูกบันทึกได้นั้น เพิ่งถูกค้นพบโดยกล้องโทรทรรศน์ทางแสงขนาดใหญ่ที่สุดที่ใช้สำรวจท้องฟ้ายามค่ำคืน และทีมค้นพบได้เผยแพร่ลงวารสารเนเจอร์แอสโทรโนมี (Nature Astronomy)

กลุ่มกาแล็กซีที่ค้นพบนั้นมีทั้งหมด 7 กลุ่มกาแล็กซี แต่ละกลุ่มประกอบด้วยกาแล็กซีประมาณ 3-5 กาแล็กซี แต่ละกาแล็กซีมีขนาดเล้กกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา 10-1,000 เท่า และยังแตกต่างจากกาแล็กซีของเราตรงที่หยุดสร้างดาวฤกษ์ใหม่ๆ แล้ว

ซาบรินา สเทียร์วอลต์ (Sabrina Stierwalt) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมตีพิมพ์ผลงานการค้นพบครั้งนี้ จากหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุสหรัฐฯ (National Radio Astronomy Observatory) ในชาร์ลอตต์วิลล์ เวอร์จิเนีย บอกว่าพวกเขาสงสัยว่า กลุ่มกาแล็กซีเหล่นีจะรวมตัวกันด้วยแรงโน้มถ่วง จากนั้นในที่สุดจะรวมตัวกันกลายเป็นกาแล็กซีที่ใหญ่ขึ้น โดยจะกลายเป็นกาแล็กซีที่มีมวลระกับกลาง

ซาบรินาระบุว่า การค้นพบนี้เผยปริศนาหนึ่งในคำถามสำคัญว่า โครงสร้างใหญ่ๆ อย่างกาแล็กซีนั้นก่อกำเนิดในยุคกำเนิดเอกภพได้อย่างไร ซึ่งทฤษฎีที่ได้รับความยอมรับมากทฤษฎีหนึ่งนั้นทำนายไว้ว่า หลังระเบิดบิกแบง (Big Bang) เมื่อประมาณ 1.37 หมื่นล้านปีก่อนนั้น สิ่งเล็กๆ มารวมตัวกันจนเป็นสิ่งใหญ่ๆ แต่มีหลักฐานจากการสังเกตการณ์เพียงไม่กี่หลักฐานที่เผยถึงการรวมตัวกันของสิ่งเล็กๆ อย่างกาแล็กซีแคระ

ทั้งนี้เนื่องจากกาแล็กซีแคระนั้นเป็นสิ่งที่มองเห็นได้ยาก และมีเพียง 2 กาแล็กซีแคระในเมฆมาเจลแลน (Magellanic Clouds) เท่าที่รู้จักเท่านั้นที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ซึ่งตลอดกว่า 10 ปีที่ผ่านมา มีกาแล็กซีไม่เกิน 10 กาแล็กซี ที่นักดาราศาสตร์ชี้ชัด หรือแม้แต่กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่สร้างค้นพบบ่อยๆ ยังพบเพียงกาแล็กซีแคระแยกโดดเดี่ยวที่กำลังถูกกลืนกินโดยกาแล็กซีขนาดใหญ่

สำหรับกลุ่มกาแล็กซีที่มีมวลน้อยที่ทีมนักดาราศาสตร์ค้นพบในครั้งนี้นั้น ซาบรินาบอกว่ามีบางกลุ่มที่เผยถึงกลไกที่เป็นไปได้ที่ทำให้เกิดกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา โดยกลุ่มกาแล็กซีที่พบเหล่านั้นอยู่ห่างจากโลกประมาณ 200-650 ล้านปีแสง

“ฟังดูเหมือนไกลมาก แต่จริงๆ แล้วค่อนข้างใกล้เมื่อเทียบกับขนาดของเอกภพที่กว้างมาก” ซาบรินาระบุ

ทีมวิจัยเพ็งพิจารณากลุ่มกาแล็กซีแคระผ่านการคัดกรองคลังมหึมาของแผนที่ดาวที่ผนวกกันภายใต้โครงการที่เรียกว่า “สโลนดิจิทัลสกายเซอร์เวย์” (Sloan Digital Sky Survey) ที่เผยแพร่แก่สาธารณชนเมื่อปี 2008 และมีการปรับปรุงมาเรื่อยๆ

จากนั้นใช้กล้องโทรทรรศน์รวมทั้งหอดูดาวอะปาเชพอยต์ (Apache Point Observatory) ในนิวเม็กซิโก และกล้องโทรทรรศน์วอลเตอร์บาด (Walter Baade Telescope) จากหอดูดาวลอสคัมปานาส (Los Campanas Observatory) ในชิลี เพื่อยืนยันการค้นพบของพวกเขา

นอกจากสนับสนุนทฤษฎีกำเนิดกาแล็กซีทางช้างเผือกแล้ว กลุ่มกาแล็กซีแคระยังนับเป็นห้องปฏิบัติการตามธรรมชาติที่ช่วยให้เราเข้าใจสสารลึกลับอย่างสสารมืดได้ดีขึ้นด้วย

จากการศึกษาเชื่อว่าเอกภพของเรามีสสารมืดมากถึง 1 ใน 4 ของสสารทั้งหมด และเหมือนกับกำเนิดที่ลึกลับจากอนุภาคมูลฐานที่เราไม่รู้จัก สสารมืดจะถูกอนุมานได้จากการดึงวัตถุอื่นในอวกาศด้วยแรงโน้มถ่วง ขณะที่สสารที่มองเห็นได้ ซึ่งเป็นสสารที่เราสามารถสัมผัสและมองเห็นนั้น ประกอบอยู่ในเอกภพเพียงประมาณ 5% เท่านั้น

ดูเหมือนว่ากาแล็กซีแคระจะช่วยให้เราเข้าใจสสารมืดได้ดีขึ้น โดยซาบรินาอธิบายด้วยการเปรียบเทียบกาแล็กซีแคระกับกาแล็กซีที่ใหญ่กว่าว่า กาแล็กซีแคระนั้นมีแนวโน้มที่จะมีสสารมืดอยู่มากกว่า และแรงโน้มถ่วงของสสารมืดนี้ก็ดึงให้กลุ่มกาแล็กซีอยู่รวมตัวกัน อีกทั้งกาแล็กซีแคระยังแก่กว่ากาแล็กซีใหญ่ๆ จึงทำให้มีเศษซากอย่างก๊าซหรือฝุ่นเหลืออยู่น้อย และนั่นเปิดทางให้การล่าสสารมืดสะดวกขึ้น

ขณะที่นักดาราศาสตร์บางกลุ่มค้นหาสสารที่ลึกลับนี้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ตรวจวัดย่านรังสีแกมมา เนื่องจากมีทฤษฎีว่า อนุภาคของสสารมืดนั้นอาจจะผลิตรังสีแกมมาออกมา ขณะที่สสารมืดค่อยๆ สลายตัวหรือกลืนกินกันเองในอวกาศ