พื้นที่ว่างขนาดยักษ์ "โบโอธีส" (Boötes void) ทรงกลมแห่งความมืดในเอกภพ

พื้นที่ว่างขนาดยักษ์ “โบโอธีส” (Boötes void) ทรงกลมแห่งความมืดในเอกภพ

นาซ่าเอาจริง ส่งเฮลิคอปเตอร์ โดรน (Dragonfly) บุกดาวไททัน
นาซ่าเอาจริง ส่งเฮลิคอปเตอร์ โดรน (Dragonfly) บุกดาวไททัน
กรกฎาคม 2, 2019
พื้นที่ว่างขนาดยักษ์ "โบโอธีส" (Boötes void) ทรงกลมแห่งความมืดในเอกภพ

ภาพของเนบิวล่ามืดที่ชื่อ Barnard 68 ซึ่งเราอาจจำสับสนกับ Boötes void ได้ (ภาพจาก European Southern Observatory)

หากจะพูดถึงหนึ่งในพื้นที่ๆมีความน่าหลงใหลไปไม่แพ้กันกับปริศนาในความลึกลับของความลับที่ว่า “ภายในหลุมดำมีอะไรอยู่”, “มีเกิดอะไรก่อนจะเกิดบิ๊กแบง”, หรือ “เลยพ้นจากขอบของจักรวาลไปแล้วมันมีอะไรอยู่?” เป็นต้น เราก็ยังมีอีกพื้นที่ๆหนึ่ง ที่ยังคงเป็นที่ชวนน่าสงสัยอยู่ว่าทำไมพื้นที่ๆแห่งนี้ถึงมีความว่างเปล่าเป็นหลุมขนาดใหญ่ได้มากมายขนาดนี้ กับ พื้นที่ๆว่างที่มีชื่อว่า ‘โบโอธีส’ (Boötes void)

The Boötes void หรือเป็นที่รู้จักกันในสมญานามของ “พื้นที่ว่างเปล่าขนาดใหญ่ที่แทบไม่มีอะไรเลย” มันคือความมหาศาลของพื้นที่ว่างเกือบทรงกลมขนาดยักษ์ภายในจักรวาลของเรา ที่ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ตรวจพบว่าภายใน ‘โบโอธีส วอย’ (Boötes void) นั้นมันประกอบไปด้วยกาแล็กซี่อยู่เพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น!

ภาพแสดงอาณาเขตของ ‘โบโอธีส’ (Boötes void) ภาพจาก wikipedia
ภาพแสดงอาณาเขตของ ‘โบโอธีส’ (Boötes void) ภาพจาก wikipedia

ซึ่งความใหญ่โตของมันหากเราเดินทางด้วยความเร็วแสงจากขอบด้านหนึ่งไปทะลุอีกด้านหนึ่ง เราก็จะต้องใช้เวลานานมากถึง 330 ล้านปี! (หรือก็คือมันมีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 330 ล้านปีแสงนั่นเอง) ซึ่งด้วยความใหญ่โตขนาดนี้สามารถคิดเป็นสัดส่วนได้ที่ 0.27% ของเส้นผ่านศูนย์กลางจักรวาลของเราที่สังเกตเห็นได้ และไม่เพียงแค่วอยที่ชื่อ โบโอธีส เท่านั้น เพราะในจักรวาลของเรามันเต็มไปด้วยวอยต่างๆมากมาย เช่น ‘เคนิส วอย’ (Canis Major Void),’โคลัมเบีย วอย’ (Columba Void), ‘แคปพริคอร์นัส วอย’ (Capricornus Void), ‘ฟอร์แน็กส์ วอย’ (Fornax Void) และอื่นๆอีกมากมาย เพียงแต่ ‘โบโอธีส วอย’ (Boötes void) นั้นจัดได้ว่ามันคือ วอยที่มีขนาดใหญ่ที่สุดภายในแผนที่ Galaxy Superclusters และ Galaxy voids

การถูกค้นของมันถูกค้นพบโดย ‘โรเบิร์ต เคิร์ชเนอร์’ (Robert Kirshner) ในปี 1981 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจในปรากฏการณ์เคลื่อนผ่านไปทางแดงของกาแล็กซี่ หรือ Galactic Redshifts โดยจุดศูนย์กลางของ Boötes void นั้นอยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 700 ล้านปีแสง และพบว่าภายใน Boötes void นั้นว่างเปล่าอย่างเหลือเชื่อ

อีก 6 ปีให้หลัง ในปี ค.ศ. 1987 กลุ่มนักดาราศาสตร์นำโดย ‘เจ มูดี้’ (J. Moody), ‘โรเบิร์ต เคิร์ชเนอร์’ (Robert Kirshner), ‘จี แมคแอลพาย’ (G. MacAlpine) และ ‘เกร็กกอรี่ สก็อตต์ อลเดอริง’ (Gregory Scott Aldering) ก็ได้ตีพิมพ์บทความทางวิชาการสู่สาธารณะถึงการค้นพบกาแล็กซี่อยู่เป็นจำนวนเพียง 8 กาแล็กซี่ภายในพื้นที่ว่างเปล่าแห่งนี้

ภาพแผนที่กาแล็กซีในจักรวาลของเรา ซึ่งวงกลมสีเหลือแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งต่างๆของพื้นที่ว่าง หรือที่เรียกว่า วอย (Void) ภาพจาก wikipedia
ภาพแผนที่กาแล็กซีในจักรวาลของเรา ซึ่งวงกลมสีเหลือแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งต่างๆของพื้นที่ว่าง หรือที่เรียกว่า วอย (Void) ภาพจาก wikipedia

ต่อมาจากนั้นอีก 1 ปี ในปี ค.ศ. 1988 สองนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ‘เอ็ม สเตราส์’ (M. Strauss) และ ‘จอห์น ฮูชรา’ (John Huchra) ได้ประกาศการค้นพบเพิ่มเติมกาแล็กซี่อีก 3 แห่งภายใน ‘โบโอธีส วอย’ (Boötes void) ถัดมาอีก 1 ปี ในปี ค.ศ. 1989 ‘เกร็กกอรี่ สก็อตต์ อลเดอริง’ (Gregory Scott Aldering), ‘จี บอทฮัน’ (G. Bothun), ‘โรเบิร์ต เคิร์ชเนอร์’ (Robert Kirshner) และ ‘รอน มาร์ซกี’ (Ron Marzke) ได้ประกาศการค้นพบกาแล็กซี่เพิ่มขึ้นมาอีก 15 กาแล็กซี่ และตั้งแต่ปี ค.ศ. 1997 ตราบมาจนถึงปัจจุบัน ‘โบโอธีส วอย’ (Boötes void) ก็มีการค้นพบแล้วว่า มันประกอบไปด้วยกาแล็กซี่อยู่ภายในอยู่เป็นจำนวน 60 แห่ง ในท้ายที่สุด

ตามที่นักดาราศาสตร์ ‘เกร็กกอรี่ สก็อตต์ อลเดอริง’ (Gregory Scott Aldering) ได้กล่าวให้เห็นถึงความยิ่งใหญ่ของพื้นที่ว่าง ‘โบโอธีส’ ว่า “ถ้าหากทางช้างเผือกได้บังเอิญไปอยู่ภายในใจกลางกลางของ โบโอธีส วอย แล้วละก็ เราจะไม่รู้เลยว่าข้างนอกนั้นยังมีกาแล็กซี่อื่นๆอีกจนกระทั่งถึงยุค ปี ค.ศ. 1960” แต่ปัจจุบันเราก็ทราบแล้วว่ากระจุกดาราจักรเฮอร์คิวลีสเองก็เป็นส่วนหนึ่งของขอบใกล้เคียงที่ติดอยู่กับ โบโอธีส วอย ด้วยเช่นกัน

จนถึงตอนนี้นักดาราศาสตร์ก็พบดาราจักรเพียง 60 แห่งเท่านั้นที่อยู่ภาย โบโอธีส วอย จากการประมาณการคร่าวๆก็คือ เราสามารถพบเจอหนึ่งดาราจักรได้ในทุกๆระยะราว 10 ล้านปีแสง (หรือระยะห่างประมาณ 4 เท่าของระยะทางจาก กาแล็กซีแอนโดรเมด้า ถึง โลก) ทั้งๆที่ตามปกติแล้ว มันควรจะมีกาแล็กซี่อยู่ภายใน โบโอธีส วอย อยู่ที่ราวๆ 2,000 กาแล็กซี่แท้ๆ แต่เรากลับพบเพียง 60 แห่งเท่านั้น!

จุดกำเนิด

ไม่มีความชัดเจนมากนักระหว่างการมีอยู่ของพื้นที่ว่าง โบโอธีส กับแบบจำลอง Lambda-CDM โดย Lambda-CDM ก็คือแบบจำลองโดยรวมของบิ๊กแบงในทางดาราศาสตร์ ที่เสมือนเป็นแผนที่แสดงโครงสร้างทั้งหมดของจักรวาลเรา อันประกอบไปด้วยองค์ประกอบหลักทั้ง 3 ได้แก่


1) ค่าคงที่ของจักรวาล (Cosmological Constant) ซึ่งจะถูกกำหนดไว้ด้วยตัวอักษรกรีก (Greek Λ) หรือ ที่รู้จักกันในชื่อ ค่า แลมบ์ด้า (Lambda) ซึ่งค่านี้มีความสัมพันธ์กับพลังงานมืด ที่ปัจจุบันพบว่ามันมีอยู่เป็นจำมากสุดในจักรวาลที่อัตราส่วนมากถึง 68% ของสสารและพลังงานทั้งหมดที่เราสำรวจเห็นได้


2) สสารมืดเย็นยะเยือก (Cold Dark Matter) ในชื่อย่อว่า CDM ที่ภายหลังการตรวจพบโดยนักดาราศาสตร์ก็พบว่ามันมีอยู่เป็นจำนวนมากถึง 85% ของสสารทั้งหมดในจักรวาล (หรือประมาณ 27% ของสสารและพลังงานทั้งหมดที่เราตรวจเห็นได้)


3) และองค์ประกอบสุดท้ายในแบบจำลองของจักรวาลก็คือ สสารปกติ (Ordinary Matter) ที่ประกอบกันขึ้นมาเป็น ดาวเคราะห์, ดาวฤกษ์, และกาแล็กซี่ต่างๆอยู่บนท้องฟ้า แต่ถึงอย่างนั้นสสารปกติมันก็เป็นเพียงกลุ่มก้อนของสสารในปริมาณที่เล็กน้อยมากๆหากเทียบกับพลังงานมืด และ สสารมืด เพราะสสารปกติที่เราเห็นอยู่นั้น มีอยู่เพียง 5% ของปริมาณสสารและพลังงานทั้งหมดภายในจักรวาลแห่งนี้!

องค์ประกอบของสสารและพลังงานที่สร้างจักรวาลเราขึ้นมา ภาพโดยนาซ่า
องค์ประกอบของสสารและพลังงานที่สร้างจักรวาลเราขึ้นมา ภาพโดยนาซ่า

ดังนั้นหากเรารวมเอาทั้งค่าแลมบ์ด้า, สสารมืด และสสารปกติเข้าไว้ด้วยกันแล้ว มันก็จะประกอบกันขึ้นมาเป็นโครงสร้างของจักรวาลเราทั้งหมด ซึ่งในปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันในชื่อของ ‘แบบจำลองมาตรฐานบิ๊กแบงในทางดาราศาสตร์’ หรือ Lambda-CDM Model นั่นเอง

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ค่อยเข้าใจเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของพื้นที่ว่าง โบโอธีส กับแบบจำลองมาตรฐานของวิวัฒนาการจักรวาลเราเท่าไหร่นัก แต่ถึงอย่างนั้นเราก็ยังพอมีทฤษฎีที่จะมาให้คำอธิบายถึงปรากฏการณ์พื้นที่ว่างขนาดใหญ่นี้อยู่เหมือนกันนั่นก็คือ พื้นที่ว่าง โบโอธีสนี้อาจถือก่อกำเนิดขึ้นมาจากการรวมตัวกันของพื้นที่ว่าง (Voids) เล็กๆจำนวนมากมาย หรือคล้ายๆกันกับในลักษณะของฟองสบู่ขนาดเล็กๆที่รวมตัวกันขึ้นมาเป็นฟองสบู่ขนาดใหญ่เป็นต้น โดยกาแล็กซี่จำนวนกว่า 60 กาแล็กซี่ภายใน พื้นที่ว่างโบโอธีสนั้น จะจัดเรียงกันอยู่ในลักษณะของรูปทรงท่อที่เชื่อมกันผ่านเข้าไปสู่ใจกลาง โบโอธีส!

หรือบ้างทฤษฎีก็เชื่อว่าภายในพื้นที่ว่างเปล่าเหล่านี้มีปริมาณของพลังงานมืดที่แผ่รังสีออกมากว่าปกติ หรือไม่ก็อาจเป็นอะไรบางสิ่งที่เรายังไม่เข้าใจกระทำต่อพื้นที่ว่างเปล่าแห่งนี้ หรือไม่ก็อาจมีหลุมดำขนาดใหญ่มากๆในที่แห่งนี้ได้เคยดูดกลืนมวลสารและพลังงานทั้งหมดเอาไว้แล้ว ก่อนที่มันจะแปลงเปลี่ยนให้กลายมาเป็นพลังงานมืดที่แผ่รังสีออกมา จนไปส่งผลทำให้อวกาศในพื้นที่ว่างโบโอธีส ได้เกิดการขยายตัวออกมาอย่างผิดปกติเป็นต้น

สถาณีอวกาศที่ชื่อ The city of Alpha ซึ่งรวมเอาอารยธรรมเอเลี่ยนต่างๆเข้าไว้ด้วยกันกว่า 1 พันดาวเคราะห์ (รูปจาก ภาพยนตร์เรื่อง Valerian)
สถาณีอวกาศที่ชื่อ The city of Alpha ซึ่งรวมเอาอารยธรรมเอเลี่ยนต่างๆเข้าไว้ด้วยกันกว่า 1 พันดาวเคราะห์ (รูปจากภาพยนตร์เรื่อง Valerian)

แต่ก็มีบางแนวคิดที่หลุดโลกออกมาอย่างเหลือเชื่ออยู่เช่นกัน เช่นการเกิดพื้นที่ว่าง โบโอธีส นั้น อาจเป็นฝีมือของ เอเลี่ยน! นั่นก็คืออาจมีอารยธรรมชั้นสูงของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญาอยู่ ณ ใจกลางโบโอธีส ที่พวกเขาได้แอบสร้างสถานีอวกาศขนาดใหญ่เอาไว้อยู่เต็มไปหมด และสูบเอาพลังงานจากกาแล็กซี่ต่างๆภายในนั้น มาใช้เป็นแหล่งพลังงานให้แก่สถานีอวกาศของพวกเขา ส่วนการที่เราแทบมองไม่เห็นแสงในนั้นเลยก็อาจเป็นเพราะ เอเลี่ยนพวกนี้อาจได้สร้างโล่ที่มาคอยดูดซับพลังงานแสงเอาไว้เกือบทั้งหมด เพื่ออำพลางตัวเอง หรือเพื่อประสิทธิภาพเก็บเกี่ยวพลังงานอย่างในขั้นสูงสุดเป็นต้น

หรือถ้าเป็นในอีกแนวคิดหนึ่งที่หลุดโลกไม่แพ้กันเลยก็คือ พื้นที่ว่างต่างๆในอวกาศเหล่านี้ อาจเป็นประตูมิติที่เชื่อมโยงอยู่กับจักรวาลอื่นๆที่มีอยู่เป็นอนันต์ หรือรู้จักกันในชื่อของ พหุภพ! นั่นเอง

 อีกหนึ่งแนวคิดหลุดโลกก็คือ พื้นที่ว่างต่างๆในอวกาศเหล่านี้ อาจเป็นประตูมิตินำพาไปสู่จักรวาลอื่น!

อีกหนึ่งแนวคิดหลุดโลกก็คือ พื้นที่ว่างต่างๆในอวกาศเหล่านี้ อาจเป็นประตูมิตินำพาไปสู่จักรวาลอื่น!

โดยช่อง YouTube ที่ชื่อว่า Joe Scott ได้เคยออกมาให้คำอธิบายเอาไว้เกี่ยวกับพื้นที่ว่าง โบโอธีส อย่างน่าสนใจถึงความยิ่งใหญ่ของมันนั่นก็คือ ให้เราลองจินตนาการว่าเราได้ไปยืนอยู่จุดศูนย์กลางของประเทศสหรัฐอเมริกาโดยที่มีเพียงแต่เราคนเดียวในประเทศนี้ นั่นแหละคือความรู้สึกเดียวกับประมาณว่าหากกาแล็กซี่เราได้เข้าไปหลุดอยู่ภายในใจกลางของโบโอธีส! แต่ในความเป็นจริงนั้นกลับแตกต่างกันออกไป เพราะกลุ่มของกระจุกดาราจักเวอร์โก (Virgo Supercluster) ของเราเสมือนกับว่ากำลังล่องลอยอยู่บนฟองของพื้นที่ว่างเปล่าเหล่านี้

ความสับสนในข้อมูล

โดยภาพของ โบโอธีส วอย ตามโลกอินเทอร์เน็ตต่างๆเราอาจจำสับสนกันได้กับภาพของ ‘บาร์นาร์ด 68’ (Barnard 68) ซึ่ง บาร์นาร์ด 68 นั้นคือเนบิวลามืด (Dark Nebula) ที่ไม่ยอมให้แสงทะลุผ่านออกมาได้ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริง เนบิวล่าบาร์นาร์ด 68 นั้นจะมืดกว่ามาก หากเทียบกับ พื้นที่ว่างโบโอธีส เนื่องจากอันดับแรกเลยคือเนบิวลามืดนี้อยู่ใกล้กับโลกของเรามากกว่า นั่นคือห่างจากโลกในระยะเพียง 500 ปีแสง (หรืออยู่ภายในทางช้างเผือกร่วมกับเรา)

Barnard 68.jpg
ภาพของเนบิวลามืด (Dark Nebula) ที่ชื่อ ‘บาร์นาร์ด 68’ (Barnard 68) ภาพจาก ESO

ซึ่งภาพถ่ายจากหอดูดาวท้องฟ้าซีกใต้แห่งยุโรป (European Southern Observatory หรือ ESO) ก็พบว่า มีเพียงดาวฤกษ์ไม่กี่ดวงเท่านั้นที่ปรากฏอยู่ด้านหน้าของมัน ส่วนดาวฤกษ์ที่อยู่ภายในหรือเบื้องหลังของ บาร์นาร์ด 68 นั้นเราแทบไม่สามารถมองมันได้เลย เพราะด้วยความหนาแน่นของมวลสารกายภาพนั้นได้ไปปิดกั้นแสงดาวฤกษ์เอาไว้เกือบทั้งหมด! อีกทั้งภายในใจกลางของมันยังหนาวเย็นติดลบถึง −257 °C โดยเนบิวล่า บาร์นาร์ด 68 มีมวลประมาณ 2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ประมาณครึ่งปีแสง

Sci Ways
Sci Ways
นักเดินทางข้ามกาลเวลา

ใส่ความเห็น

Facebook
กลับสู่บนสุด