นักดาราศาสตร์พบกาแล็กซีไร้สสารมืดโปร่งแสงจนมองเห็นพื้นหลัง

เพจสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ โพสต์ระบุว่า ในเอกภพนี้ ประกอบด้วยกาแล็กซีมากมายเกินจะนับได้ ซึ่งแต่ละกาแล็กซีต่างก็มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันไป จึงเป็นอีกเป้าหมายหนึ่งที่บรรดานักดาราศาสตร์สนใจศึกษาเพื่อที่จะทำความเข้าใจเอกภพให้มากขึ้น

และเมื่อไม่นานมานี้ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเยล ในสหรัฐฯ ได้ค้นพบกาแล็กซีที่มีองค์ประกอบที่น่าสนใจ นั่นคือ กาแล็กซีไร้สสารมืด การค้นพบครั้งนี้อาจเป็นการค้นพบกาแล็กซีไร้สสารมืดได้ครั้งแรก และอาจจะเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับการกำเนิดกาแล็กซีที่เคยมีมาก็เป็นได้

ตามกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตันได้ทำนายอัตราเร็วในการหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซีไว้ว่า บริเวณที่อยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางจะมีอัตราเร็วมากกว่าบริเวณขอบของกาแล็กซี แต่เมื่อศึกษาการหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซีแล้วกลับพบสิ่งที่ต่างออกไป นักดาราศาสตร์พบว่าอัตราเร็วที่บริเวณใกล้ศูนย์กลางกาแล็กซีและขอบกาแล็กซีกลับมีค่าใกล้เคียงกัน สิ่งนี้อาจหมายความว่ากฎแรงโน้มถ่วงของนิวตันอาจไม่ถูกต้องหรือไม่สามารถใช้ได้กับวัตถุขนาดใหญ่อย่างกาแล็กซีได้ และมีความเป็นไปได้ที่จะมีสสารที่มองไม่เห็นแฝงตัวอยู่ เรียกว่า สสารมืด (dark matter)

จากการศึกษาสสารมืดในปี ค.ศ. 2018 นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแล็กซีใหม่ นั่นคือกาแล็กซี NGC 1052-DF2 หรือเรียกสั้น ๆ ว่า DF2 ประกอบด้วยดาวฤกษ์จำนวนไม่มาก จึงมีลักษณะดูโปร่งแสง จนสามารถมองทะลุผ่านและเห็นกาแล็กซีพื้นหลังได้ รวมถึงไม่มีจุดศูนย์กลางกาแล็กซี ไม่มีแขน และไม่มีหลุมดำอยู่บริเวณใจกลางอีกด้วย แต่กลับมีขนาดใกล้เคียงกับกาแล็กซีประเภทกังหัน (Spiral galaxy) ที่พบได้ทั่วไป (เช่นเดียวกับกาแล็กซีทางช้างเผือก)

ดร. มิเชลล์ คอลลินส์ (Dr. Michelle Collins) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเซอร์เรย์ ผู้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับหย่อมสสารมืดโดยรอบกาแล็กซี (dark matter halo) กล่าวไว้ว่า โดยทั่วไปแล้วกาแล็กซีต่าง ๆ จะมีมวลสสารมืดมากกว่ามวลของสสารปกติมากจนดูเหมือนราวกับว่าแผ่ขยายตัวครอบคลุมทั้งกาแล็กซีเอาไว้ โดยสสารมืดเหล่านี้ได้คอยช่วยจับยึดกลุ่มแก๊สที่จำเป็นเอาไว้ตั้งแต่ขณะที่กาแล็กซีเริ่มก่อตัวแล้ว

อย่างไรก็ตาม ผลที่ได้จากการศึกษากาแล็กซี DF2 พบว่าเป็นกาแล็กซีที่แทบจะไม่มีสสารมืดเลย สร้างความประหลาดใจแก่นักวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมาก พวกเขาพยายามวัดอัตราเร็วการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในกาแล็กซี และสร้างแบบจำลองการหายไปของสสารมืด พบว่าดาวฤกษ์เหล่านั้นเคลื่อนที่อย่างช้า ๆ แสดงว่าพื้นที่บริเวณนั้นไม่มีสสารมืดที่คอยยึดวัตถุในกาแล็กซีไว้อยู่เลย แต่กลับคงรูปร่างเอาไว้ได้ การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ท้าทายแนวคิดเรื่องการก่อตัวของกาแล็กซี แต่ยังแสดงให้เห็นว่าสสารมืดไม่จำเป็นต้องอยู่คู่กับสสารปกติในกาแล็กซีเสมอไป

ปัจจุบัน ทีมนักวิจัยยังคงเดินหน้าศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับความพิเศษของกาแล็กซีนี้ และในอนาคตมีแผนจะศึกษากาแล็กซีที่คาดว่ามีลักษณะคล้ายกัน แต่มีขนาดเล็กกว่าและส่องสว่างน้อยกว่า เพื่อเปรียบเทียบและยืนยัน นำไปสู่การทำเข้าใจธรรมชาติของสสารมืดและการก่อตัวของกาแล็กซี รวมถึงการไขปริศนาที่เกิดขึ้นในเอกภพได้มากขึ้นต่อไป