ชี้รังสีเอ็กซ์จากกาแล็กซีอาจช่วยพิสูจน์การมีอยู่ของสสารมืดได้

สสารมืด Image copyright Science Photo Library
คำบรรยายภาพ เชื่อว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีอื่น ๆ ถูกห่อหุ้มไว้ด้วยสสารมืดที่มองไม่เห็น

นักวิทยาศาสตร์พบโฟตอนของรังสีเอ็กซ์ที่ส่งมาจากด้านนอกของกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งมีลักษณะและพลังงานอยู่ในระดับพิเศษที่บ่งชี้ว่าอาจเป็นอนุภาคที่เกิดจากสสารมืด (Dark matter) ที่ยังเป็นปริศนาอยู่ได้

ผลการวิจัยล่าสุดนี้เป็นของนิโค แคปเปลลุติ และคณะ จากศูนย์ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเยลของสหรัฐอเมริกา โดยตีพิมพ์เผยแพร่ในฐานข้อมูลบทความวิจัยออนไลน์ arXiv ว่า ผลการวิเคราะห์ข้อมูลรังสีเอ็กซ์ที่รวบรวมได้ล่าสุดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา ได้พบโฟตอนหรืออนุภาคของแสงรังสีเอ็กซ์ในช่วงสเปคตรัมที่มีพลังงาน 3,500 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งหาพบได้ยากและยังไม่ทราบที่มาอย่างแน่ชัด แต่เชื่อกันว่าเป็นอนุภาคที่เกิดจากการชนกันหรือการสลายตัวของสสารมืดซึ่งห่อหุ้มกาแล็กซีต่าง ๆ อยู่

ก่อนหน้านี้ได้เคยมีผู้พบโฟตอนของรังสีเอ็กซ์ในลักษณะดังกล่าวมาแล้ว ทั้งจากกาแล็กซีทางช้างเผือกและกาแล็กซีแอนโดรมีดาที่อยู่ใกล้เคียง โดยผลการค้นพบครั้งนี้มีข้อมูลตรงกับที่เคยพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศ NuStar ของนาซา และกล้องโทรทรรศน์อวกาศ XMM-Newton ขององค์การอวกาศยุโรป ซึ่งทำให้เชื่อถือได้มากขึ้นว่า แหล่งที่มาของโฟตอนรังสีเอ็กซ์ดังกล่าวไม่ได้มาจากหลุมดำหรือสสารอื่น

Image copyright NASA
คำบรรยายภาพ (ภาพจากฝีมือของศิลปิน) นักวิทยาศาสตร์กำลังวิเคราะห์ข้อมูลรังสีเอ็กซ์จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา

ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าสสารมืดเป็นสสารอีกประเภทหนึ่งที่มีอยู่จริงในจักรวาล ซึ่งส่งผลต่อแรงดึงดูดระหว่างดวงดาวแม้ไม่สามารถจะสังเกตเห็นตัวสสารได้ โดยเมื่อปี 1974 เวรา รูบิน นักดาราศาสตร์หญิงชาวอเมริกันผู้ล่วงลับ เป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์ที่นำไปสู่การก่อตั้งทฤษฎีสสารมืด โดยพบว่าดาวฤกษ์ที่อยู่บริเวณขอบของกาแล็กซีต่าง ๆ เคลื่อนตัวเร็วกว่าอัตราที่คาดกันไว้ตามปกติ ทั้งที่การคำนวณแรงดึงดูดด้วยสสารที่สามารถสังเกตเห็นได้ในกาแล็กซีดังกล่าวชี้ว่า กลุ่มดาวฤกษ์ควรจะเคลื่อนที่ช้ากว่านั้นมาก ปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การเสนอทฤษฎีสสารมืดที่อาจเป็นตัวเหนี่ยวนำให้ดาวฤกษ์เคลื่อนที่เร็วขึ้น และในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์เริ่มพบหลักฐานที่บ่งชี้ว่าสสารมืดอาจมีอยู่จริงมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยคาดว่าสสารมืดมีอยู่ราวร้อยละ 23 ของสสารและพลังงานทั้งหมดในจักรวาล