นักวิจัยค้นพบว่า NGC1277 ไม่มีสสารมืดเป็นองค์ประกอบ ซึ่งส่งผลต่อแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน
อ้างอิง: NASA, ESA, and M. Beasley (IAC), The Hubble Heritage Team (STScI/AURA); J. Blakeslee (Washington State University)
นักวิจัยระดับนานาชาตินำโดย Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) และ University of La Laguna (ULL) ค้นพบกาแล็กซียุคแรกเริ่มที่ไม่มีสสารมืดเป็นองค์ประกอบ
ทีมนักวิจัยนำโดย IAC และ ULL ค้นพบว่ากาแล็กซี NGC1277 ไม่มีสสารมืดเป็นองค์ประกอบ นับเป็นครั้งแรกที่ตรวจไม่พบสสารมืดตั้งแต่มีการศึกษากาแล็กซียุคแรกเริ่ม โดย Sebastién Comerón หนึ่งในทีมนักวิจัยอธิบายว่า สิ่งที่ค้นพบนั้นขัดแย้งกับแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบันที่ประกอบไปด้วยสสารมืดอย่างสิ้นเชิง
ทำความเข้าใจแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน
แบบจำลองจักรวาลวิทยาในปัจจุบันระบุว่า กาแล็กซียุคแรกเริ่มประกอบไปด้วยสสารมืดปริมาณมาก โดยให้นิยามของสสารมืดว่าเป็นสสารที่มองไม่เห็นแต่สันนิษฐานว่ามีอยู่จริงในเอกภพ และไม่ทำปฏิกิริยากันเหมือนสสารปกติ หลักฐานเดียวที่แสดงว่ามีสสารมืดอยู่ในเอกภพคือแรงดึงดูดมหาศาลที่กระทำต่อดวงดาวและกลุ่มแก๊สใกล้เคียง
ทำความรู้จักกับ NGC1277 และดาราจักรโบราณ
NGC1277 คือดาราจักรต้นแบบของ “ดาราจักรโบราณ” สาเหตุเนื่องจาก NGC1277 ไม่มีปฏิกิริยาหรือไม่เกิดการชนกันกับดาราจักรใกล้เคียง ซึ่งดาราจักรลักษณะนี้หายากมาก และมีข้อสันนิษฐานว่า ดาราจักรเหล่านี้คือเศษซากของดาราจักรที่ก่อตัวขึ้นในยุคแรกเริ่มของเอกภพ
Comerón อธิบายว่า “การศึกษากาแล็กซีโบราณช่วยให้เราสามารถเข้าใจถึงกระบวนการเกิดกาแล็กซีในยุคแรกเริ่มของเอกภพได้ นี่จึงเป็นสาเหตุที่พวกเราศึกษา NGC1277 ด้วยวิธี IFS หรือ integral field spectrograph ซึ่งทำได้โดยการแบ่ง Field of View ออกเป็นหลาย ๆ ส่วน เพื่อให้รับภาพได้อย่างครอบคลุม
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกระจายตัวของมวลภายในดาราจักร
จากการศึกษาสเปกตรัมของ NGC1277 ทีมวิจัยได้สร้างแผนที่แสดงถึงการไหลเวียนและการกระจายตัวของมวลภายในกาแล็กซี ซึ่งสังเกตที่รัศมีประมาณ 20,000 ปีแสง พบว่า การกระจายตัวของมวลใน NGC1277 สอดคล้องกับการกระจายตัวของดวงดาวภายในกาแล็กซี อีกทั้งพวกเขายังสรุปว่า มีสสารมืด 5% ในรัศมีที่สังเกตอีกด้วย
ความคลาดเคลื่อนของแบบจำลองทางจักรวาลวิทยา
นักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบันทำนายว่า ในกาแล็กซี NGC1277 นี้ ควรจะมีมวลสสารมืดอย่างน้อย 10% ของมวลทั้งหมด ซึ่งอาจมากสุดถึง 70% Ignacio Trujillo หนึ่งในทีมนักวิจัยกล่าวว่า “สาเหตุที่สิ่งที่สังเกตเห็นไม่เป็นไปตามข้อสันนิษฐานทางทฤษฎียังคงเป็นปริศนา และอาจส่งผลถึงแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในปัจจุบันอีกด้วย”
จะเป็นอย่างไร เมื่อดาราจักรปราศจากสสารมืด
Anna Ferré-Mateu หนึ่งในทีมนักวิจัย อธิบายถึงการไม่มีอยู่ของสสารมืดใน NGC1277 ไว้ 2 ข้อ ข้อที่หนึ่งกล่าวว่า “การที่ปริมาณของสสารมืดที่ตรวจพบไม่เป็นไปตามทฤษฎี อาจเป็นผลมาจากการที่มีแรงดึงดูดจากตัวกลางภายในกระจุกกาแล็กซีที่ NGC1277 อยู่ ดึงดูดเอาสสารมืดออกไป” และอีกข้อกล่าวว่า “สสารมืดถูกขับออกไปจากกาแล็กซีในระหว่างการรวมตัวกันของ Protogalactic Fragments ที่ทำให้เกิดเป็นกาแล็กซีโบราณ”
แผนการวิจัยต่อไป เพื่อตอบคำถามที่ยังคงค้างคา
Comerón กล่าวว่า “คำถามที่ว่าสาเหตุที่ดาราจักรยุคแรกเริ่มสามารถก่อตัวขึ้นได้โดยปราศจากสสารมืดยังคงเป็นปริศนาต่อไป” และเพื่อตอบคำถามนี้ ทีมนักวิจัยวางแผนว่าจะมีการสังเกตการณ์ใหม่โดยใช้อุปกรณ์บน William Herschel Telescope (WHT) ที่เรียกว่า “WEAVE” ณ หอดูดาวโรเกเดโลสมูชาโชส (Roque de los Muchachos Observatory) ที่ตั้งอยู่ที่เกาะ La Palma ประเทศสเปน
ผลกระทบต่อทฤษฎีสสารมืด
ผลการศึกษาสรุปแล้วว่า NGC1277 นั้น ไม่มีสสารมืดเป็นองค์ประกอบจริง ซึ่งส่งผลต่อทฤษฎีที่อ้างถึงการมีอยู่ของสสารมืดอย่างยิ่ง อีกทั้งยังรวมไปถึงกฎของแรงดึงดูดภายในกาแล็กซีอีกด้วย Trujillo กล่าวว่า “แม้ว่าจะมีเพียงบางกาแล็กซีที่ไม่มีสสารมืด แต่ทฤษฎีที่จะมีการแก้ไขนั้นต้องเป็นสากล ต้องสามารถอธิบายกาแล็กซีในเอกภพนี้ได้ทั้งหมด โดยไม่มีข้อยกเว้น”
