พบอนุภาคผี "นิวทริโน" มาจากหลุมดำห่างโลกเกือบ 4 พันล้านปีแสง

  • 13 กรกฎาคม 2018
เครื่องมือตรวจจับอนุภาคนิวทริโนที่ขั้วโลกใต้ของโครงการทดลองไอซ์คิวบ์ Image copyright ICECUBE/NSF
คำบรรยายภาพ เครื่องมือตรวจจับอนุภาคนิวทริโนที่ขั้วโลกใต้ของโครงการทดลองไอซ์คิวบ์

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติในโครงการทดลองไอซ์คิวบ์ (IceCube) ค้นพบที่มาของอนุภาคนิวทริโน (Neutrino) ชนิดพลังงานสูงจากห้วงอวกาศ ซึ่งอุปกรณ์ใต้ผืนน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกาตรวจจับอนุภาคนี้ได้เมื่อปีที่แล้ว

อนุภาคนิวทริโนหรือ "อนุภาคผี" (Ghost particle) คืออนุภาคมูลฐานชนิดหนึ่งที่ตรวจจับได้ยาก เนื่องจากมีมวลอยู่น้อยมากเหมือนกับไม่มี สามารถทะลุผ่านวัตถุต่าง ๆ ได้โดยไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยาใด ๆ ขึ้นทั้งสิ้น

ตามปกติแล้วอนุภาคนิวทริโนที่พบบนโลกส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์ โดยนิวทริโนปริมาณราว 1 แสนล้านอนุภาคเคลื่อนผ่านพื้นที่ขนาดเท่าปลายนิ้วของเราไปในทุกวินาที

Image copyright Science Photo Library
คำบรรยายภาพ ภาพจากฝีมือศิลปินจำลองหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางเบล์ซาร์

เมื่อวันที่ 22 ก.ย. ของปีที่แล้ว เครื่องมือตรวจจับอนุภาคนิวทริโนที่ขั้วโลกใต้ของโครงการไอซ์คิวบ์ ซึ่งประกอบด้วยตัวเซนเซอร์จำนวนมากฝังในก้อนน้ำแข็งขนาด 1 ลูกบาศก์กิโลเมตร ได้ตรวจพบนิวทริโนที่เดินทางมาจากห้วงอวกาศลึก

อนุภาคนิวทริโนนี้ชนและทำปฏิกิริยากับนิวเคลียสของอะตอมน้ำแข็ง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก ทั้งยังทิ้งร่องรอยให้ค้นพบว่า มันเดินทางข้ามห้วงอวกาศมาจากหลุมดำมวลยิ่งยวดใจกลางกาแล็กซีแห่งหนึ่งที่ตั้งอยู่บริเวณบ่าของกลุ่มดาวนายพราน หรือโอไรออน ห่างจากโลกถึง 3,700 ล้านปีแสง

Image copyright Science Photo Library
คำบรรยายภาพ ภาพจากฝีมือศิลปินแสดงตำแหน่งกลุ่มดาวนายพรานหรือโอไรออน

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าไอพ่นของอนุภาคพลังงานสูงที่ส่งออกมาจากหลุมดำดังกล่าว คือที่มาของอนุภาคนิวทริโนที่ตรวจจับได้ครั้งนี้ โดยกาแล็กซีซึ่งเป็นที่ตั้งของหลุมดำที่ผลิตนิวทริโนนั้น มักเรียกกันว่า "เบล์ซาร์" (Blazar) เพราะเป็นแหล่งส่งลำแสงอนุภาคพลังงานสูงมายังโลกเป็นครั้งคราว

มีการตีพิมพ์ผลการค้นพบนี้ในวารสาร Science โดยทีมผู้วิจัยระบุว่า การค้นพบแหล่งที่มาของอนุภาคนิวทริโนจากห้วงอวกาศ ช่วยเปิดประตูสู่ยุคใหม่ของวงการดาราศาสตร์ ซึ่งนับแต่นี้จะสามารถศึกษาปรากฎการณ์ต่าง ๆ ได้ด้วยเครื่องมือที่หลากหลายขึ้นนอกจากกล้องโทรทรรศน์ เช่น การสังเกตอนุภาคพลังงานสูงและคลื่นความโน้มถ่วง

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม