พบร่องรอยการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดในจักรวาลรองจากบิ๊กแบง

บิ๊กแบง

หนึ่งในทฤษฎีการกำเนิดของเอกภพที่มีชื่อเสียงโด่งดังที่สุดคงหนีไม่พ้นทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่อย่าง

“บิ๊กแบง” (Big Bang Theory)


โดยทฤษฎีนี้เริ่มต้นจาก ฌอร์ฌ เลอแม็ทร์ (Georges Lemaître) บาทหลวงนิกายโรมันคาทอลิก ชาวเบลเยียม แต่นอกจากจะเป็นบาทหลวงแล้ว เลอแม็ทร์ยังเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยคาทอลิกเลอเฟินอีกด้วย และเขาก็ได้นำเสนอแนวคิดหนึ่งเกี่ยวกับการกำเนิดของเอกภพชื่อ สมมติฐานเกี่ยวกับอะตอมแรกเริ่ม (hypothesis of the primeval atom)

ในภายหลังแนวคิดนี้ถูกนำไปต่อยอดโดย อเล็กซานเดอร์ ฟรีดแมน ผู้คำนวณและสร้างแบบจำลองทฤษฎีการกำเนิดของเอกภพขึ้นมา ด้วยการนำทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์มาเป็นส่วนประกอบ แบบจำลองนี้คาดว่าเอกภพในช่วงแรกเริ่มนั้นน่าจะมีขนาดเล็กยิ่งกว่าอะตอมเป็นพันล้านเท่า อีกทั้งยังมีอุณหภูมิที่สูงและมีความหนาแน่นเป็นอนันต์ หลังจากนั้นก็ได้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ขึ้น แรงระเบิดที่ว่านี้ขยายตัวออกไปอย่างรวดเร็วและรุนแรง จนถือเป็นจุดเริ่มต้นของเอกภพที่มีทั้งพลังงาน สสาร ที่ว่าง (Space) และกาลเวลา (Time) และเมื่อเวลาผ่านไปสสารทั้งหลายในอวกาศจึงเริ่มจับตัวกันและก่อกำเนิดเป็นดวงดาวน้อยใหญ่ รวมตัวกันเป็นกาแล็กซี ก่อนจะกลายเป็นจักรวาลอย่างที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันนี้

ฌอร์ฌ เลอแม็ทร์
ภาพบาทหลวงฌอร์ฌ เลอแม็ทร์ – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ dhnet.be

ถึงแม้ว่าเหล่านักวิทยาศาสตร์จะยังไม่สามารถหาหลักฐานมายืนยันได้ว่า สภาวะก่อนเกิดการระเบิดบิ๊กแบงนั้นเป็นอย่างไร แต่ทฤษฎีนี้ก็ยังคงได้รับความเชื่อถืออย่างมาก เนื่องจากมีนักวิทยาศาสตร์หลายคนค้นพบหลักฐานที่สอดคล้องกับแบบจำลองการระเบิดครั้งใหญ่นี้ อย่างเช่น การค้นพบการเคลื่อนตัวของกระจุกดาวที่เป็นตัวบ่งชี้ว่าเอกภพของเรากำลังขยายตัวอยู่ อันเป็นผลสืบเนื่องจากการเกิดระเบิดบิ๊กแบงนั่นเอง

แต่ทั้งนี้เมื่อมีคนเชื่อก็ย่อมมีคนไม่เชื่อ เพราะอันที่จริงแล้วคำว่า “บิ๊กแบง” ที่เรามักเรียกกันติดปากไม่ได้มีที่มาจากคำชื่นชมแต่อย่างใด ทว่ากลับเป็นชื่อที่เรียกเพื่อล้อเลียนและทำลายความน่าเชื่อถือของทฤษฎีนี้ โดยคนที่คิดค้นคำนี้ขึ้นมาคือ เฟรด ฮอยล์ นักดาราศาสตร์ที่เชื่อว่าทฤษฎีบิ๊กแบงนี้เป็นเรื่องไร้สาระ ซึ่งเขาได้พูดคำว่าบิ๊กแบงออกมาเป็นครั้งแรกในรายการวิทยุในปี 1949 หลังจากนั้นมันก็กลายเป็นชื่อเรียกติดปากของทุกคนไปในที่สุด

ระเบิดบิ๊กแบง
ภาพจำลองเหตุระเบิดบิ๊กแบง – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ thegophysics.com

บิ๊กแบงคือการระเบิดครั้งใหญ่ที่ไม่มีอะไรมาเทียบได้ แต่ถึงอย่างนั้น ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบร่องรอยการระเบิดครั้งใหญ่ นักวิทยาศาสตร์คาดว่ามันน่าจะใหญ่เป็นอันดับสองรองลงมาจากบิ๊กแบงเลยทีเดียว!

ก่อนหน้านี้มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนรู้สึกได้ถึงความผิดปกติที่บริเวณกระจุกดาราจักรโอฟิวคุส (Ophiuchus galaxy cluster) ที่อยู่ห่างออกไปจากโลกเราประมาณ 390 ล้านปีแสง บริเวณนี้เป็นที่รวมตัวกันของสารประกอบในกาแล็กซีหลายพันอย่าง ผสมกับสสารมืดและแก๊สร้อน หรือที่เราเรียกกันว่า “พลาสม่า” แต่ท้ายที่สุดแล้วก็ยังไม่มีใครระบุได้แน่ชัดว่าความผิดปกติดังกล่าวคืออะไรกันแน่ จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์จากองค์การนาซาได้สังเกตเห็นเส้นโค้งประหลาดบริเวณกระจุกดาราจักรโอฟิวคุส ผ่านกล้องเอ็กซเรย์ของสหรัฐอเมริกาและยุโรป

Murchison Widefield Array
กล้อง Murchison Widefield Array ที่ตรวจพบรอยระเบิด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ bbc.com

แล้วเมื่อลองตรวจสอบดู เหล่านักวิทยาศาสตร์จึงได้พบกับช่องโหว่ขนาดยักษ์อันน่าจะเกิดจากแรงระเบิดบางอย่าง แต่การระเบิดที่จะสามารถก่อให้เกิดช่องโหว่ขนาดนี้ได้ จะต้องมีระดับความรุนแรงที่สูงมาก ซึ่งถ้าหากตัดเรื่องการระเบิดบิ๊กแบงออกไป การระเบิดครั้งนี้ก็น่าจะยิ่งใหญ่ที่สุดที่เคยเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์จักรวาลของเราเลย!

การค้นพบช่องโหว่นี้ถูกติดพิมพ์ลงในวารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (The Astrophysical Journal) ว่า การระเบิดในบริเวณกระจุกดาราจักรโอฟิวคุสได้ปลดปล่อยพลังงานออกมาอย่างมหาศาล โค่นแชมป์เก่าที่เป็นการระเบิดในกระจุกดาราจักร MS 0735.6+7421 ไปด้วยพลังงานที่มากกว่าถึง 5 เท่า โดยทีมผู้วิจัยคาดว่า สาเหตุที่ทำให้ระเบิดได้แรงขนาดนี้น่าจะมาจากหลุมดำมวลยิ่งยวด (Supermassive black hole) ที่อยู่ตรงใจกลางกระจุกดาราจักรดังกล่าว เนื่องจากหลุมดำนี้น่าจะดูดกลืนกาแล็กซีเข้าไปเมื่อหลายร้อยล้านปีที่แล้ว และในที่สุดพลังงานที่ดูดเข้าไปก็ปะทุออกมากลายเป็นการระเบิดที่รุนแรง

ร่องรอยการระเบิด
ภาพร่องรอยการระเบิด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ bbc.com

“การระเบิดครั้งนี้อาจเกิดขึ้นต่อเนื่องยาวนานกว่า 240 ล้านปี มันเหมือนกับการทิ้งระเบิด TNT 20 พันล้านล้านตันทุกๆ หนึ่งพันวินาทีตลอด 240 ล้านปี จนเกิดเป็นการระเบิดครั้งมหึมาอย่างน่าเหลือเชื่อ” เมลานี จอห์นสตัน ฮอลลิทท์ (Melanie Johnston-Hollitt) ผู้เขียนงานวิจัย กล่าว

ร่องรอยการระเบิดครั้งใหญ่นี้กินพื้นที่มากว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกถึง 15 เท่า โดยดร. ซีโมนา เจียชินตุชชี (Simona Giacintucci) นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการวิจัยทางทะเล ในวอชิงตันดีซี และผู้นำทีมวิจัย กล่าวว่า การระเบิดครั้งนี้คล้ายกับการระเบิดของภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์เมื่อปี 1980 แรงระเบิดที่เกิดขึ้นจากภายในทำให้ปากปล่องภูเขาไฟพังลงมา เพราะหลุมดำมวลยิ่งยวดมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 10 ล้านเท่า และมันอาจจะปะทุพลังงานส่วนเกินที่ได้จากการดูดกลืนดาวฤกษ์ออกมาในรูปของไอพ่นในบางครั้ง โดยการระเบิดไอพลังงานปริมาณมหาศาลนั้นทำให้บางส่วนของกระจุกดาราจักรเกิดเป็นช่องโหว่ขึ้น

ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์
การระเบิดของภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์เมื่อปี 1980 – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ theatlantic.com

นอกจากนี้ ดร. แม็กซิม มาร์เกวิตช์ ผู้ร่วมทีมวิจัย ยังได้อธิบายเพิ่มเติมอีกว่า ไอพ่นที่ปะทุจากหลุมดำน่าจะเดินทางผ่านห้วงอวกาศในกระจุกดาราจักรไประยะหนึ่ง ก่อนจะปะทะเข้ากับวัตถุบางอย่างจนทำให้เกิดการระเบิดเป็นช่องโหว่ขนาดใหญ่ คล้ายกับการเป่าลมลงไปในหลอดดูดน้ำ ซึ่งจะทำให้เกิดฟองอากาศระเบิดออกที่ปลายหลอด

สรุปแล้วการระเบิดครั้งใหญ่นี้ก็น่าจะเกิดจากการดูดกลืนสสารในปริมาณมากของหลุมดำมวลยิ่งยวดนี่เอง แล้วท่านผู้ชมทุกท่านล่ะคะมีความคิดเห็นอย่างไรบ้าง คิดว่าการระเบิดรุนแรงแบบนี้จะสามารถเกิดขึ้นกับหลุมดำที่เราค้นพบในบริเวณอื่นได้อีกมั้ย และคุณคิดว่ามันจะรุนแรงยิ่งกว่าการระเบิดในบริเวณกระจุกดาราจักรโอฟิวคุสนี้หรือเปล่า ทุกท่านสามารถคอมเม้นต์เข้ามาพูดคุยกันได้ที่ช่องคอมเม้นต์ด้านล่างนี้เลยนะคะ และถ้าหากใครชื่นชอบบทความสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ และสำหรับวันนี้พวกเรา eduHUB ก็ขอลาทุกท่านไปก่อน สวัสดีค่ะ