Dark Matter
จาก Thailand Science and Technology Wikipedia
Dark Matter
สสารมืด (dark matter) มีความหมายทางด้านดาราศาสตร์ หมายถึงสสารที่นักดาราศาสตร์คาดว่าอาจมีอยู่ในอวกาศ แต่ไม่สามารถตรวจจับได้โดยกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ทั้งกล้องโทรทรรศน์ชนิดแสงและกล้องโทรทรรศน์วิทยุ
dark matter เป็นความคิดข้อเสนอค่อนข้างใหม่ในวงการดาราศาสตร์เกี่ยวเนื่องกับแนวคิดเรื่องวาระสุดท้ายของจักรวาลว่า ในที่สุดจักรวาลจะหยุดขยายตัวดังที่กำลังเป็นอยู่หรือไม่
จากข้อมูลการสำรวจเพื่อคำนวณหามวลทั้งหมดของจักรวาล ว่าจะมากพอที่จะชนะแรงระเบิดจากกำเนิดของจักรวาลแบบบิกแบง (big bang) เมื่อประมาณ 14,000 ล้านปีหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์พบว่า มวลที่ตรวจวัดได้มีน้อยเกินไป เพียงประมาณ 10% ของมวลที่จะทำให้จักรวาลหยุดขยายตัว
อย่างไรก็ตามมีข้อมูลหลักฐานใหม่ของสภาพจักรวาลว่า ในแถบบริเวณซึ่งดูเหมือนจะไม่มีสสารอยู่ อาจมีสสารในสภาพเป็นสสารมืดอยู่เป็นปริมาณมาก และอาจะมีมากพอที่จะทำให้จักรวาลมีมวลรวมทั้งหมดมากพอที่จะชนะแรงระเบิดจากบิกแบง แล้ววันหนึ่งในอนาคตจักรวาลก็จะหยุดขยายตัว และเริ่มหดตัวเข้าสู่จุดใจกลางร่วมกันของจักรวาล
ขณะนี้นักดาราศาสตร์กำลังเร่งพยายามค้นหาสสารมืดกันอยู่ว่า มีจริงหรือไม่ และเป็นสสารชนิดใด โดยที่แนวคิดล่าสุดเป็นดังนี้ คือ สสารมืดอาจเป็นทั้งสสารธรรมดาที่รู้จักกันดีมาก่อนแล้วในวงการวิทยาศาสตร์ และสสารไม่ธรรมดาที่เป็นสสารมีคุณสมบัติแปลกใหม่กว่าที่เคยเข้าใจกัน และสสารแปลกใหม่จริงๆ ที่ยังมีอยู่เฉพาะในทฤษฎี
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสสารธรรมดา สสารมืดอาจเป็นสสารหรืออนุภาคธรรดาทั่วไป ที่วงการวิทยาศาสตร์รู้จักกันมาแล้วเป็นอย่างดี แต่ไม่สามารถ(ถูก)ตรวจจับได้ โดยเทคโนโลยีดีที่สุดในปัจจุบัน คือกล้องโทรทรรศน์ทุกชนิดที่มีอยู่ เพราะสสารมืดอาจมีแสงสว่างหรือพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยเกินกว่าจะถูกตรวจจับได้
ตัวอย่างของสสารมืดที่เป็นสสารธรรมดา เช่น ก๊าซและฝุ่นผงที่อยู่แถบขอบรอบนอกของกาแล็กซีต่างๆ ที่เรียกกันว่า ฮาโล (halo) ของกาแล็กซีและอาจมีพวกที่จับกลุ่มกันอยู่ในอวกาศทั่วไป และอาจรวมทั้งบรรดาดาวฤกษ์สีน้ำตาล (brown star) ที่มีอายุเก่าแก่มาก เชื้อเพลิงหลักหมดไปแล้ว จึงมีแสงสว่างน้อยเกินกว่าจะถูกตรวจจับได้ โดยกล้องโทรทรรศน์ดีที่สุดในปัจจุบัน
สสารมืดที่เป็นสสารไม่ธรรมดา แต่เป็นสสารที่รู้จักกันมาก่อนแล้ว ทว่าถูกค้นพบใหม่ว่ามีคุณสมบัติแตกต่างอย่างสำคัญจากที่เคยเข้าใจกันมาก่อนและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความหมายของสสารมืดกับสภาพวาระสุดท้ายของจักรวาล คือ นิวตริโน (neutrino)
นิวตริโนเป็นอนุภาคที่เคยเข้าใจกันมาก่อนว่าไม่มีมวล แต่จากผลการทดลองเกี่ยวกับนิวตริโนที่ทำกันใต้ดินลึกในประเทศญี่ปุ่นเมื่อปี ค.ศ.1998 และได้รับการยืนยันต่อมาโดย Sudbury Neutrino Observatory (SNO) ในประเทศแคนาดา สรุปได้ว่า นิวตริโนมีแนวโน้มจะมีมวล ซึ่งถึงแม้จะเป็นมวลที่เล็กน้อยมาก แต่เนื่องจากนิวตริโนเป็นอนุภาคที่มีอยู่มากมายทั่วทั้งจักรวาล ดังนั้นนิวตริโนที่มีมวลเพียงน้อยนิด รวมกันเข้าก็เป็นมวลมหาศาล มีผลต่อสภาพและวาระสุดท้ายของจักรวาลได้
สำหรับส่วนของสสารมืดที่เป็นสสารไม่ธรรมดา ที่เป็นอนุภาคแปลกใหม่ถึงปัจจุบันก็ยังมีอยู่เฉพาะในเชิงทฤษฎี ยังไม่ถูกตรวจจับได้เลย มีอยู่หลายชนิดเป็นอนุภาคชื่อแปลกๆ เช่น วิมป์ (wimp จาก weakly interacting massive particle) แอกซิออน (axion) โฟติโน (photino) และกราวิติโน (gravitino)
