Foosci

นักวิจัยนานาชาติทำนายว่ากาแล็กซี่ทางช้างเผือกของเราประกอบด้วยแผ่นจานของสสารมืด ซึ่งได้รายงานลงวารสาร Royal Astronomical Society นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซูริคและมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลแลงแคชเชียร์ ได้ใช้ผลจากการจำลองบนซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อคาดคะเนหาการปรากฏของแผ่นจานนี้ นักวิจัยอธิบายว่าไมแผ่นจานสสารมืดนี้ถึงให้นักฟิสิกส์ค้นพบเจอโดยตรงและสามารถจำแนกสสารมืดตามธรรมชาติได้เป็นครั้งแรก

ภาพของจานสสารมืด (จุดแดง) ไม่เหมือนสสารทั่วไปที่สร้างดวงดาว ก๊าซและฝุ่น สสารมืดมองไม่เห้นด้วยตาเปล่าแต่การปรากฏอยู่สามารถสรุปได้จากการที่มีแรงโน้มถ่วงรอบ ๆ บริเวณนั้น นักฟิสิกส์เชื่อว่าสสารมืดเป็นส่วนประกอบของมวลจักรวาล 22% เมื่อเปรียบเทียบกับที่เป็นสสาร 4% และพลังงานมืดอีก 74% แต่ถึงอย่างไรก็ตามยังไม่มีใครแน่ใจว่าสสารมืดประกอบด้วยอะไร

งานวิจัยก่อนหน้านี้ มีการคิดกันว่าสสารมืดรวมตัวเป็นก้อนทรงกลมแบบหลวม ๆ เรียกว่า halos ซึ่งเป็นเหมือนเปลือกห่อหุ้มกาแล็กซี่ทางช้างเผือกเอาไว้ชนิดหนึ่ง แต่จากทฤษฎี "มาตรฐาน" ที่อิงจากการจำลองทางซุปเปอรืคอมพิวเอตร์พบว่า โมเดลของแรงโน้มถ่วงเกิดจากสสารมืดเพียงอย่างเดียว แต่การศึกษาใหม่ได้รวมแรงโน้มถ่วงจากดวงดาวและก๊าซว่ามีส่วนช่วยในการสร้างกาแล็คซี่

ดาวและก๊าซจะรวมตัวเป็นแผ่นจานในจุดเริ่มแรกของจักรวาลและนี้มีผลกระทบว่าสสารมืดขนาดเล็กรวมตัวเป็น halos ได้อย่างไรเช่นกัน ผลการทดลองบ่งชี้ว่ากลุ่มของสสารมืดในบริเวณต่าง ๆ จะไปรวมตัวกันเพื่อเป็น halos รอบ ๆ ทางช้างเผือก แต่กลุ่มสสารมืดที่ใหญ่ที่สุดจะชอบไปอยู่ใจกลางจักรวาลและเกิดการบีบ ทำให้เกิดเป็นแผ่นจานของสสารมืดในกาแล็กซี่

แผ่นจานสสารมืดนี้มีความหนาแน่นเพียงครึ่งเดียวของสสารมืดใน halo ซึ่งทำให้ไม่มีใครสังเกตมาก่อน อย่างไรก็ตามจากการที่มันมีความหนาแน่นต่ำ ถ้ามีแผ่นจานอยู่ก็มีความเป็นไปได้ที่จะตรวจพบสสารมืดจากบนโลกนี้

โลกและดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ 220 กิโลเมตรต่อวินาทีจากใจวงโคจรที่ใกล้ที่สุดที่ห่างจากกาแล็กซี่ของเรา แต่สสารมืด halo นั้นไม่มีการหมุนโดยการอิงจากโลก เหมือนรู้สึกว่าถ้ามีลมจาก สสารมืดก็ต้อง สัมผัสได้ด้วยความเร็ว แต่ในทางตรงข้าม ลมจากแผ่นจานสสารมืดกลับช้ากว่า halo เพราะจานนั้นเคลื่อนที่ไปตามโลก หรืออีกตัวอย่างคือ เหมือนนั่งรถที่วิ่งบนทางด่วนด้วยความเร็วสูง แต่กลับมองเห็นรถข้าง ๆ เหมือนจอดอยู่ แต่นั้นเป็นเพราะรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากัน

การที่มีอนุภาคสสารมืดที่มีความช้าอยู่เต็มไปหมดสามารถเป็นประโยชน์ที่เป็นจริงสำหรับนักวิจัย เพราะมันสามารถถูกกระตุ้นให้ตอบสนองเครื่องตรวจจับสสารมืดมากกว่าอนุภาคความเร็วสูง แต่เครื่องตรวจจับในปัจจุบันยังไม่มารถแนกอนุภาคที่เคลื่อนที่ช้าออกจากพื้นหลังที่เป็รคลื่นรบกวนได้ ซึ่งโครงการ XENON จะเข้ามาช่วยในเรื่องนี้ เครื่องตรวจจับ XENON100 มีความว่องไวสูงกว่าเก่า และมันสามารถจะทำให้นักวิจัยเห็นสสารมืดที่สนใจได้ ถ้ามันมีอยู่จริง

ความน่าสนใจคือในอนาคตอันใกล้เราจะสามารถตรวจจับจานสสารมืด และสสารมืดได้โดยตรง

ที่มา - physorg.com

เอกสารอ้างอิง - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society paper