เหตุใดนักดาราศาสตร์จึงตรึงเครียดกับการค้นหาสิ่งใด
นักดาราศาสตร์พบหลักฐานของโมฆะยักษ์ที่อาจเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักในจักรวาล “ supervoid” แก้ปริศนาเกี่ยวกับจักรวาลที่แย้งกัน: อธิบายถึงที่มาของพื้นที่ขนาดใหญ่และเย็นผิดปกติของท้องฟ้า อย่างไรก็ตามการสังเกตในอนาคตมีความจำเป็นเพื่อยืนยันการค้นพบและตรวจสอบว่าเป็นโมฆะที่ไม่ซ้ำกัน
จุดเย็นที่เรียกว่าสามารถมองเห็นได้ในแผนที่ของพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB) ซึ่งเป็นรังสีที่เหลือจากการกำเนิดของจักรวาล มันถูกค้นพบครั้งแรกโดย Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ของ NASA ในปี 2004 และยืนยันโดย Planck Satellite ของ ESA เป็นเวลานานกว่าทศวรรษที่นักดาราศาสตร์ไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของมันได้ แต่ไม่มีการขาดแคลนข้อเสนอแนะด้วยทฤษฎีที่ไม่ได้รับการพิสูจน์และขัดแย้งถูกหยิบยกขึ้นมารวมถึงสำนักพิมพ์ของจักรวาลคู่ขนานที่เรียกว่าทฤษฎีลิขสิทธิ์และฟิสิกส์แปลกใหม่ในจักรวาลยุคแรก
ตอนนี้ทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศนำโดย Istvan Szapudi จากสถาบันดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa ได้ค้นพบหลักฐานสำหรับทฤษฎีหนึ่งในนั้น: หัวหน้างานซึ่งความหนาแน่นของกาแลคซีต่ำกว่าปกติในจักรวาลที่รู้จักมาก
จักรวาลชีสสวิส
เพื่อให้เข้าใจถึงผลของโมฆะลองจินตนาการว่าเอกภพเป็นเหมือนชีสสวิสที่มีรู - ช่องว่าง - ซึ่งสอดคล้องกับพื้นที่ว่างเปล่าไร้สสารและแรงโน้มถ่วงดึง เมื่อโฟตอนอนุภาคของแสงจาก CMB พบโมฆะมันจะสูญเสียพลังงาน แต่กลับคืนมาเมื่อมันออกมา
อย่างไรก็ตามเนื่องจากเราเชื่อว่าเอกภพกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่องโฟตอนจะออกสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าก่อนที่มันจะเข้าสู่ความว่างเปล่า ความหนาแน่นที่ต่ำกว่าหมายถึงการดึงแรงโน้มถ่วงที่อ่อนลงของโฟตอน ซึ่งหมายความว่าโฟตอนไม่สามารถชดเชยพลังงานทั้งหมดที่สูญเสียไปและจบลงด้วยพลังงานน้อยกว่าเล็กน้อยและด้วยเหตุนี้อุณหภูมิที่ต่ำกว่า - แสงจากพื้นที่บนท้องฟ้าที่ไม่ผ่านช่องว่าง
กระบวนการนี้อธิบายได้ว่าเหตุใดสปอตนี้จึงเย็นกว่า 70 μKมากกว่าการแผ่รังสี CMB ที่หนาวเย็นซึ่งอยู่ที่ 2.7 K ในทิศทางใดก็ตามที่มองไปบนท้องฟ้า ความผันผวนเล็ก ๆ ที่ประทับโดยกระบวนการในเอกภพยุคแรกมีอยู่ในการกระจายอุณหภูมิอย่างน่าทึ่งนี้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะแตกต่างกันเพียง18μK
จุดเย็นในการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลซึ่งเป็นภาพรวมของแสงจากบิ๊กแบงที่นักวิจัยไม่สามารถอธิบายได้นานกว่าทศวรรษ เครดิต: การทำงานร่วมกันของ ESA Planck
แต่นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิจัยอ้างว่าได้พบหัวหน้าที่อธิบายถึงจุดที่หนาวเย็น ในปี 2550 นักดาราศาสตร์วิทยุประกาศว่าพวกเขาพบบริเวณที่มีความหนาแน่นต่ำเมื่อพวกเขานับจำนวนแหล่งวิทยุที่มีต่อทิศทางของจุดเย็น แต่การศึกษาการแข่งขันที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นนั้นขัดแย้งกับสิ่งที่ค้นพบ
การศึกษาอื่น ๆ ค้นหาช่องว่างที่ระยะทางเฉพาะ - หรือการเปลี่ยนสีแดง - ไปยังทิศทางของจุดเย็น แต่ไม่พบหลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับการขาดดุลใด ๆ ในกาแลคซี ในการนับกาแลคซีใกล้บ้านและตรวจสอบการมีอยู่ของโมฆะใกล้เคียงนั้นจำเป็นต้องมีการเพิ่มขึ้นอย่างมากในพื้นที่ของนักดาราศาสตร์บนท้องฟ้าที่สามารถสำรวจได้ ความสามารถนี้มาพร้อมกับแคตตาล็อกวัตถุใหม่ที่ระบุในการสำรวจทั่วทั้งท้องฟ้าแบบกว้าง
การสำรวจในอนาคต
Istvan และทีมของเขาใช้ข้อมูลสองชุดโดยจับคู่วัตถุที่ค้นพบที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดโดย Wide Field Survey Explorer (WISE) ของนาซ่าด้วยสีในแสงที่มองเห็นได้จากกล้องโทรทรรศน์หุ่นยนต์ Pan-STARRS1 เพื่อทำแผนที่เอกซ์เรย์ของการกระจายกาแลคซีใน จุดเย็น
การแช่ตัวในจำนวนของกาแลคซีในใจกลางของจุดเย็นส่งสัญญาณการมีอยู่ของโครงสร้างที่รู้จักกันมากที่สุดในจักรวาล - supervoid ยืด 1.8 พันล้านปีแสงข้ามท้องฟ้าเมื่อจักรวาลมีอายุ 11.1 พันล้านปี - ซึ่งค่อนข้างล่าสุดเกี่ยวกับจักรวาล ระยะเวลา
นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้น แต่การศึกษามีความซับซ้อนโดยมีข้อผิดพลาดจำนวนมากที่สามารถคืบคลานเข้ามาเนื่องจากข้อสันนิษฐานที่หลากหลาย การทำความเข้าใจความหนาแน่นของเอกภพในระยะใกล้และไกลของโมฆะนั้นท้าทายกว่าที่เราคาดไว้และการสันนิษฐานง่ายๆของโมฆะเดี่ยวขนาดยักษ์ก็คือ - ตามที่ผู้เขียนชี้ให้เห็น - ไร้เดียงสา แผนที่รายละเอียดเพิ่มเติมของ supervoid จะช่วยตรวจสอบว่ามีโครงสร้างย่อยอยู่หรือไม่
ช่องว่างอื่น ๆ
แต่การสำรวจในอนาคตการทำแผนที่ภูมิภาคต่างๆของท้องฟ้าก็จะตรวจสอบว่าโมฆะหายากเช่นไร โอกาสของการจัดตำแหน่งโดยไม่ตั้งใจระหว่างจุดที่เย็นและ supervoid นั้นดูเล็กน้อย แต่ก็เป็นไปไม่ได้ ดังนั้นการแข่งขันจึงต้องหาช่องว่างอื่น ๆ เพื่อยืนยันความสัมพันธ์ของผู้บังคับบัญชากับจุดที่หนาวเย็น ทีมมีแผนที่จะใช้กล้องพลังงานมืด - - ซึ่งเพิ่งฉายแสงใหม่ในสสารมืด - เพื่อตรวจสอบผู้สมัครคนอื่นที่อยู่ใกล้กับกลุ่มดาวเดรโก ในที่สุดการทำความเข้าใจกับธรรมชาติของช่องว่างและจุดเย็นอาจต้องมีการดัดแปลงแบบจำลองทางดาราศาสตร์ที่เราชื่นชอบหรืออาจเป็นแบบจำลองแรงโน้มถ่วง
การค้นพบนี้น่าตื่นเต้นไม่เพียง แต่สำหรับนักจักรวาลวิทยาเท่านั้น แต่ยังสำหรับนักเทคโนโลยีอีกด้วย ในอนาคตสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่เช่นกล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปใหญ่จะสำรวจท้องฟ้าทั่วทุก ๆ สองสามคืนเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษ การขุดข้อมูลฝนตกหนักที่จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถค้นหาโครงสร้างขนาดใหญ่เช่นช่องว่างและกระจุกดาวและทำการค้นพบวัตถุระเบิดหรือตัวแปรเวลาใหม่เช่นซูเปอร์โนวาและรังสีแกมม่า การผสมผสานวิธีการเหล่านี้ในยุคใหม่ของการค้นพบที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลอาจเปิดหน้าต่างใหม่ที่น่าตื่นเต้นในจักรวาลของเรา
- 3
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
