d* (2380) ตัวตนที่แท้จริงของสสารมืด

สสารมืด

ถ้าหากใครที่เป็นแฟนพันธุ์แท้เรื่องจักรวาลและอวกาศก็คงจะรู้กันอยู่แล้วว่า จักรวาลของเราประกอบไปด้วยสสารสามัญ (Normal Matter) 5% พลังงานมืด (Dark Energy) 68% และสสารมืด (Dark Matter) 27% ซึ่งสสารสามัญที่ว่านี้ก็หมายถึง ดาวฤกษ์ ก๊าซ ฝุ่น และดาวเคราะห์ต่างๆ ที่เรามองเห็นและรู้จักกันดีอยู่แล้ว แต่ปัญหามันอยู่ที่เจ้าพลังงานมืดกับสสารมืดนี่แหละ เพราะจนถึงตอนนี้ก็ยังไม่มีใครบอกได้ว่ามันคืออะไร แต่มันมีตัวตนอยู่แน่ๆ แถมยังกินพื้นที่ในจักรวาลไปถึง 95% อีกด้วย!

โดยทั่วไปแล้ว สสารมืด ถือเป็นองค์ประกอบสมมุติทางด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยา หรือก็คือเรารู้จักรสสารบนท้องฟ้าเพียงแค่ 5% นอกนั้นเราไม่รู้ แต่ก็คิดว่ามันต้องมีอะไรสักอย่างอยู่ในความว่างเปล่านั้นแน่ๆ และเจ้าอะไรสักอย่างนี้เองที่คอยยึดวัตถุทั้งหลายในกาแล็กซีของเราเข้าด้วยกัน แต่เพราะไม่รู้ว่ามันคืออะไร เราเลยเรียกมันว่าสสารมืดไปก่อน

ภาพจำลองสสารมืด
ภาพจำลองสสารมืด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ aweita.larepublica.pe

ที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์หลายคนก็พยายามหาคำตอบว่าแท้จริงแล้วสสารมืดมันคืออะไรกันแน่ แต่ไม่ว่าจะพยายามค้นหาด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดไหน หรือใช้คลื่นความถี่อะไรก็ไม่สามารถระบุุตัวตนที่แท้จริงของมันได้เลย เนื่องจากสสารมืดที่ว่านี้ไม่ดูดซับ สะท้อน หรือปล่อยคลื่นแม่เหล็กอะไรออกมาทั้งสิ้น แต่เพราะสสารมืดมีมวลมหาศาลขนาดที่สามารถหน่วงทุกสิ่งในกาแล็กซีเอาไว้ได้ เราจึงจะรู้ได้ว่าสสารมืดนี้มันมีอยู่ก็ต่อเมื่อมองหาความโน้มถ่วงระหว่างวัตถุบนท้องฟ้าเท่านั้น

แล้วถ้าหากวันหนึ่งเราสามารถระบุตัวตนที่แท้จริงของสสารมืดได้อย่างชัดเจนล่ะก็ เราอาจจะสามารถไขความลับของจักรวาลได้อีกมากมายเลยทีเดียว เพราะอย่างไรเสียสสารมืดก็เป็นสสารที่มีมวลมากที่สุดในจักรวาล ไม่แน่ว่าบางทีมันอาจทำให้เราเข้าใจได้มากขึ้นว่า แท้จริงแล้วเอกภพนี้มันเกิดขึ้นได้อย่างไรและมันมีระบบอย่างไรบ้าง แต่ในทางกลับกัน ถ้าหากมีใครพิสูจน์ได้ว่าสสารมืดไม่มีจริงแล้วล่ะก็ แสดงว่าวิทยาศาสตร์ที่เราเรียนมาตลอดชีวิตนี้มันผิดทั้งหมด เพราะว่าสสารมืดปรากฏตัวอยู่ในหลายทฤษฎีมาก ดังนั้นถ้าหากมันไม่มีจริงล่ะก็ ทุกท่านก็เตรียมตัวเผาตำราเรียนทิ้งกันได้เลยนะคะ

ภาพจำลองสสารมืด
ภาพจำลองสสารมืด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ wonderopolis.org

ทั้งนี้ใครที่เกลียดวิทยาศาสตร์ก็ขอให้ยั้งมือเอาไว้ก่อน เพราะล่าสุดนี้ได้มีนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีสองคนบอกว่าพวกเขารู้ตัวตนที่แท้จริงของสสารมืดแล้ว! นั่นหมายความว่าสสารมืดอาจจะมีอยู่จริง และเราอาจกำลังเข้าใกล้คำตอบสำหรับปริศนาระดับจักรวาลก็ได้

เมื่อเร็วๆ นี้ ดร.มิคาอิล บาสเกนอฟ (MIkhail Bashkanov) และศาสตราจารย์ แดเนียล วัตต์ (Daniel Watts) นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี จากมหาวิทยาลัยยอร์ค (University of York) ประเทศอังกฤษ ประกาศว่า พวกเขาได้ค้นพบอนุภาคที่น่าจะเป็นสสารมืดตัวใหม่แล้ว และมันก็คือ d-star hexaquark หรือ d* (2380) นั่นเอง!

ดร.มิคาอิล บาสเกนอฟ (MIkhail Bashkanov)
ภาพดร.มิคาอิล บาสเกนอฟ – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ york.ac.uk

การค้นพบครั้งนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Journal of Physics G วารสารที่ตีพิมพ์ผลงานการวิจัยทางทฤษฎีและการทดลองทางฟิสิกส์นิวเคลียร์ ฟิสิกส์อนุภาค และดาราศาสตร์ โดยในวารสารระบุว่า อนุภาพตัวนี้เป็นรูปแบบหนึ่งของเฮกซาควาร์ก (Hexaquark) อันเป็นกลุ่มอนุภาคขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยควาร์ก (quark) 6 ตัวหรือแอนติควาร์ก (antiquark) อะไรก็ได้ 6 ชนิด ซึ่งต่างจากอนุภาคทั่วไปที่ประกอบด้วยควาร์ก 3 ตัว อย่างแบริออน (baryons) ที่เกิดจากโปรตอนและนิวตรอน โดยเจ้าแบริออนนี้ก็จะรวมตัวกันเป็นสสารสามัญที่เราเห็นได้ทั่วไปในจักรวาลอีกทีหนึ่ง

นอกจากนี้ ในงานวิจัยยังได้อธิบายเพิ่มเติมอีกว่า d* (2380) ที่เราค้นพบนี้เป็นอนุภาคแบบโบซอน (Boson) หรือก็คือมันสามารถเปลี่ยนเป็นสสารควบแน่นโบส-ไอน์สไตน์ (Bose-Einstein condensent) ได้ หรือก็คือ d* (2380) มีสถานะเป็นสสารที่ 5 นอกเหนือจากของแข็ง ของเหลว ก๊าซ และพลาสม่า

 d* (2380)
ภาพควาร์ก 6 ตัว – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ forbes.com

ฟังดูน่าเหลือเชื่อใช่มั้ยคะ แต่อันที่จริงแล้ว ตามหลักของฟิสิกส์ควอนตัมขั้นสูง สสารทั้งหมดจะมีอยู่ 5 สถานะ และสถิติของโบส-ไอน์สไตน์ (Bose-Einstein statistics) ก็สามารถอธิบายได้ว่าสสารที่ 5 มีอยู่จริง โดยเกิดจากการควบแน่นของแก๊สในกลุ่มโบซอน (Bosons) หลังได้รับความเย็นจนถึงจุดศูนย์องศาสัมบูรณ์ ส่งผลให้อะตอมหยุดเคลื่อนไหว

“ผลลัพธ์ที่ได้นี้มันน่าตื่นเต้นมากเป็นพิเศษ เพราะมันไม่ต้องใช้แนวคิดทางฟิสิกส์อะไรใหม่เลย” ศาสตราจารย์ วัตต์ กล่าว หรือก็คือนักฟิสิกส์สามารถใช้แนวคิดที่มีอยู่แล้วในการอธิบายอนุภาพตัวใหม่นี้ได้โดยที่ไม่ต้องเหนื่อยคิดทฤษฎีใหม่ขึ้นมารองรับเลย

ทั้งนี้การค้นพบดังกล่าวก็เป็นเพียงแค่ทฤษฎีเท่านั้น สุดท้ายแล้วเราก็ยังคงต้องพยายามศึกษาเกี่ยวกับสสารมืดและเจ้าอนุภาพตัวใหม่นี้ต่อไป แต่ถึงแม้ทฤษฎีที่เราพูดถึงกันวันนี้จะเป็นเพียงแค่การค้นพบเล็กๆ ที่ยังไม่สมบูรณ์ แต่มันก็ถือเป็นอีกหนึ่งก้าวเล็กที่ทำให้เราเข้าใกล้คำตอบของจักรวาลมากยิ่งขึ้น ไม่แน่ว่าวันหนึ่งเราอาจสามารถไขความลับทั้งหมดในจักรวาลนี้ก็เป็นได้ และถ้าหากใครชื่นชอบบทความดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ

Bosons
ภาพจำลองสสารมืด – ขอขอบคุณภาพประกอบจากเว็บไซต์ tech.everyeye.it