แบบจำลองการขยายตัวและวิวัฒนาการของเอกภพหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง
สสารมืด (dark matter) ที่แท้คือสิ่งใดและมีต้นกำเนิดมาจากไหนนั้น ยังคงเป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ไม่อาจให้คำตอบได้ชัดเจน แต่ล่าสุดมีผู้เสนอแนวคิดใหม่ซึ่งสันนิษฐานว่า สสารลึกลับนี้อาจมาจากกระบวนการคู่ขนานที่เกิดขึ้นพร้อมกับเหตุการณ์บิ๊กแบง (Big Bang) หรือการขยายตัวครั้งใหญ่ที่ให้กำเนิดเอกภพเมื่อ 13,800 ล้านปีก่อน
.
ศาสตราจารย์ แคเธอรีน ฟรีซ และดร. มาร์ติน โวล์ฟกัง วิงเคลอร์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทกซัส วิทยาเขตออสตินของสหรัฐฯ เผยแพร่บทความว่าด้วยต้นกำเนิดของสสารมืดและคลื่นความโน้มถ่วงบางชนิด ในเว็บไซต์คลังเอกสารวิชาการ arXiv.org เมื่อวันที่ 22 ก.พ.ที่ผ่านมา
.
ผู้เขียนบทความดังกล่าวระบุว่า เหตุการณ์บิ๊กแบงนั้นอาจเป็นเหมือนกับเหรียญที่มีสองด้าน ซึ่งในขณะที่เกิดการแผ่รังสีและการขยายตัวครั้งใหญ่ของอนุภาคทั่วไปที่เรารู้จัก กระบวนการอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า “บิ๊กแบงมืด” (Dark Big Bang) ก็ทำให้เกิดการขยายตัวครั้งใหญ่ของสสารมืดในเอกภพไปพร้อมกัน
.
ก่อนหน้านี้นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์สันนิษฐานกันว่า สสารมืดเกิดขึ้นภายในกระบวนการที่ติดตามมาหลังเหตุการณ์บิ๊กแบงสิ้นสุดลง โดยสนามควอนตัม (quantum field) ที่ผลักดันการขยายตัวของเอกภพในช่วงไม่ถึง 20 นาทีแรกจะสลายไป และกลายเป็นอนุภาคโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งเป็นโครงสร้างของนิวเคลียสอะตอมหรือพื้นฐานของสรรพสิ่งทั้งหลายนั่นเอง
.
อย่างไรก็ตาม ยังคงมีสนามควอนตัมบางประเภทที่ไม่สลายตัวไปหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง ซึ่งสนามควอนตัมพิเศษนี้ให้กำเนิดสสารมืดในภายหลัง เมื่อเอกภพขยายตัวมากขึ้นและเริ่มเย็นตัวลง
.
ภาพจำลองเหตุการณ์บิ๊กแบงที่ทำให้เกิดการแผ่รังสีและการกระจายตัวของอนุภาค
ทว่าข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับสสารมืดข้างต้นออกจะคลุมเครือ ทั้งไม่สู้สอดคล้องกับคำอธิบายกระบวนการก่อกำเนิดนิวเคลียสในเหตุการณ์บิ๊กแบง (Big Bang Nucleosynthesis) ที่นักฟิสิกส์ใช้กันอยู่เท่าใดนัก ศ. ฟรีซ และ ดร. วิงเคลอร์ จึงเสนอกรอบแนวคิดใหม่ที่มีความเป็นไปได้ว่า สสารมืดนั้นเกิดขึ้นจากเหตุการณ์บิ๊กแบงคู่ขนานหรือ “บิ๊กแบงมืด” ซึ่งเป็นกระบวนการก่อตัวของสสารมืดที่แยกออกไปโดยเฉพาะ
.
บทความของศ. ฟรีซ และ ดร. วิงเคลอร์ ระบุว่า หากการขยายตัวครั้งใหญ่ของสสารมืดหรือเหตุการณ์บิ๊กแบงมืดมีอยู่จริง การขยายตัวนี้จะต้องเกิดขึ้นภายในช่วงเวลาไม่เกิน 1 เดือน หลังเหตุการณ์บิ๊กแบงของสสารธรรมดาทั่วไป
.
เราสามารถค้นหาร่องรอยที่เป็นหลักฐานของเหตุการณ์บิ๊กแบงมืดนี้ได้ จากคลื่นความโน้มถ่วง (gravitational wave) ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในเหตุการณ์ดังกล่าว และน่าจะยังคงหลงเหลืออยู่ในเอกภพยุคปัจจุบัน ซึ่งข้อมูลจากระลอกคลื่นที่เดินทางไปทั่วห้วงอวกาศนี้ จะบ่งบอกถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในเหตุการณ์บิ๊กแบงมืดได้
ที่มา : BBC https://www.bbc.com/thai/articles/cyxqz1z5qydo
