ข้อค้นพบใหม่ตอกย้ำความแปลกประหลาดของ "พลังงานมืด" และสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าเอกภพอาจมีจุดจบด้วย 'บิ๊กครันช์'

มีการถกเถียงกันมากขึ้นเรื่อย ๆ เกี่ยวกับหลักฐานล่าสุดที่บ่งชี้ว่าพลังลึกลับที่เรียกว่า "พลังงานมืด" (dark energy) อาจกำลังเปลี่ยนแปลงไปในทางที่จะท้าทายความเข้าใจเรื่องเวลาและอวกาศของเรา

การวิเคราะห์โดยทีมจากเกาหลีใต้บอกใบ้ว่าแทนที่เอกภพของเราจะขยายตัวออกไป กาแล็กซีต่าง ๆ อาจกำลังถูกดึงเข้าหากันด้วยแรงดึงดูด และจะจบลงด้วยสิ่งที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า "บิ๊กครันช์" (Big Crunch)

นักวิทยาศาสตร์ในทีมเชื่อว่าพวกเขากำลังเข้าใกล้การค้นพบที่สำคัญที่สุดครั้งหนึ่งในทางดาราศาสตร์ในยุคสมัยนี้ ขณะที่นักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ ตั้งคำถามกับข้อค้นพบดังกล่าว แต่ข้อวิจารณ์เหล่านั้นก็ไม่อาจหักล้างคำยืนยันของทีมเกาหลีใต้ได้อย่างสมบูรณ์

พลังงานมืดคืออะไร

ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์เชื่อว่าการขยายตัวของเอกภพซึ่งเริ่มต้นจากปรากฏการณ์ "บิ๊กแบง" (Big Bang) เมื่อราว 1.38 หมื่นล้านปีที่แล้วนั้น ควรจะค่อย ๆ ช้าลงจากแรงดึงดูด

จากนั้นก็มีหลักฐานการพบพลังงานมืดในปี 1998 ในฐานะพลังงานที่เร่งการขยายตัวของเอกภพ โดยการศึกษาดาวระเบิดที่สว่างจ้ามาก ๆ ซึ่งเรียกว่า "ซูเปอร์โนวา" (supernova) แสดงให้เห็นว่าแทนที่การขยายตัวจะช้าลง กาแล็กซีต่าง ๆ ที่อยู่ห่างไกลกลับกำลังเร่งความเร็วในการออกห่างจากกัน

บางทฤษฎีเสนอว่าเอกภพที่ขยายตัวโดยเร่งความเร็วอยู่ตลอดเวลานี้ จะทำให้ดวงดาวต่าง ๆ ให้กระจายออกจากกันจนทำให้แทบไม่สามารถมองเห็นอะไรบนท้องฟ้ายามค่ำคืน และยิ่งไปกว่านั้น มันอาจฉีกแบ่งถึงในระดับอะตอมของดวงดาวนั้นเอง ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "บิ๊กริพ" (Big Rip) หรือ "การฉีกครั้งใหญ่"

แต่สุดท้ายแล้ว นักดาราศาสตร์บางคนก็คิดว่าการขยายตัวนี้จะค่อย ๆ ช้าลงภายใต้แรงโน้มถ่วง จากนั้นมันจะค่อย ๆ ยุบตัวลงเอง พวกเขาเรียกสิ่งนี้ว่า "บิ๊กครันช์" (Big Crunch)

ผลการศึกษาเบื้องต้นในปีนี้สนับสนุนทฤษฎีนี้

การถกเถียงเริ่มต้นขึ้นในเดือน มี.ค. ด้วยผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจากเครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์ในทะเลทรายแอริโซนาที่เรียกว่า "เครื่องมือสเปกโทรสโกปีที่ศึกษาพลังงานมืด" หรือ "เดซี" (Dark Energy Spectroscopic Instrument - Desi)

เดซีถูกสร้างขึ้นมาเพื่อค้นคว้าเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานมืด มันติดตามการเร่งขยายตัวของกาแล็กซีหลายล้านกาแล็กซีในระดับที่ลงลึกในรายละเอียด แต่นักดาราศาสตร์ไม่ได้คาดคิดมาก่อนถึงผลลัพธ์จากการค้นพบของมัน

ข้อมูลที่ได้บอกใบ้ว่าการเร่งความเร็วของกาแล็กซีมีการเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ได้อยู่ในภาพมาตรฐานที่คาดคิดกันไว้ จากการเปิดเผยของ ศ.โอเฟอร์ เลฮาฟ จากมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (University College London) ซึ่งร่วมโครงการเดซี

"ตอนนี้ด้วยพลังงานมืดที่เปลี่ยนแปลงโดยมีแรงมากขึ้นและจากนั้นก็ลดลง จึงเป็นอีกครั้งที่เราต้องการกลไกใหม่ และนี่อาจเป็นสิ่งที่เขย่าทั้งวงการฟิสิกส์" เขาระบุ

ต่อมาในเดือน พ.ย. ราชสมาคมดาราศาสตร์ (Royal Astronomical Society – RAS) เผยแพร่งานวิจัยจากทีมเกาหลีได้ที่ดูเหมือนจะสนับสนุนและยิ่งเน้นย้ำความแปลกประหลาดของพลังงานมืด

ศ.ยัง วุค ลี จากมหาวิทยาลัยยอนเซ (Yonsei University) ในกรุงโซล และทีมของเขาย้อนกลับไปศึกษาข้อมูลซูเปอร์โนวาที่ทำให้พบพลังงานมืดเป็นครั้งแรกเมื่อ 27 ปีที่แล้ว โดยแทนที่จะถือว่าการระเบิดของดาวฤกษ์เหล่านี้มีมาตรฐานความสว่างเดียว พวกเขาค้นหาว่าที่จริงแล้วซูเปอร์โนวาเหล่านี้มีความสว่างแค่ไหนโดยปรับจากอายุของกาแล็กซีที่พวกมันอยู่

การปรับเปลี่ยนนี้แสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแต่พลังงานมืดจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา แต่น่าแปลกใจด้วยว่าการเร่งความเร็วของการขยายตัวของเอกภพกำลังช้าลง

"ชะตากรรมของเอกภพจะเปลี่ยนไป" ศ.ลี ยืนยันกับบีบีซี

"หากพลังงานมืดไม่เสถียรและมันกำลังอ่อนแอลง สิ่งนี้จะเปลี่ยนกระบวนทัศน์ทั้งหมดของจักรวาลวิทยาสมัยใหม่"

หากเป็นไปตามผลการวิเคราะห์ของ ศ.ลี นั่นหมายความว่าพลังงานมืดที่กำลังผลักกาแล็กซีต่าง ๆ ให้ออกห่างจากกันกำลังอ่อนแอลง จากนั้นก็มีความเป็นไปได้ประการหนึ่งที่มันจะอ่อนแอลงมากในขนาดที่แรงโน้มถ่วงเริ่มดึงดูดกาแล็กซีต่าง ๆ กลับเข้าหากันได้

"แทนที่จะสิ้นสุดด้วย 'บิ๊กริพ' ตอนนี้มีความเป็นไปได้ที่จะเป็น 'บิ๊กครันช์'"

"จุดจบแบบไหนจะชนะ ขึ้นอยู่ธรรมชาติที่แท้จริงของพลังงานมืด ซึ่งเรายังไม่รู้คำตอบ" ศ.ลีกล่าว

งานของ ศ.ลี ได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญในสาขาคนอื่น ๆ และตีพิมพ์ในวารสารที่ได้รับการยอมรับของราชสมาคมดาราศาสตร์ แต่ก็มีนักดาราศาสตร์อาวุโสหลายคนที่ทำงานในสายนี้ที่ไม่ได้คล้อยตามคำกล่าวอ้างของเขา อย่างเช่น ศ.จอร์จ เอฟสตาธิว จากสถาบันดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริจด์

"ผมคิดว่านี่เป็นเพียงการสะท้อนให้เห็นรายละเอียดที่ยุ่งเหยิงของซูเปอร์โนวา" เขากล่าว "ค่าสหสัมพันธ์กับอายุยังไม่ได้เกาะกลุ่มกันแน่นมาก ดังนั้นผมคิดว่ามันอันตรายที่จะเสนอเป็นการแก้ทฤษฎี มันยังดูอ่อนไปสำหรับผม"

มุมมองที่ยังเป็นกระแสหลักอยู่ คือเอกภพยังคงเร่งความเร็วโดยพลังงานมืดที่แทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง

แต่ ศ.ลี ตอบโต้คำวิจารณ์ดังกล่าวอย่างรุนแรง

"ข้อมูลของเราตั้งอยู่บนฐานของกาแล็กซี 300 แห่ง นัยสำคัญทางสถิติคือมันมีโอกาสเพียงประมาณหนึ่งในล้านล้านที่จะความบังเอิญ ดังนั้นผมเชื่อเป็นอย่างยิ่งแล้วว่างานวิจัยของเรามีความสำคัญเป็นอย่างมาก"

หลังจากผลการศึกษาของทีมเกาหลีใต้ มีสองทีมที่ประเมินความสว่างของซูเปอร์โนวาบางแห่งใหม่ พวกเขาย้อนดูการศึกษาก่อนหน้าที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์ของโครงการเดซีในเดือน มี.ค. ซึ่งเริ่มสร้างกระแสฮือฮา โดยทำเช่นนั้นเพื่อตรวจสอบผลการศึกษาเดือน มี.ค. อีกครั้ง เนื่องจากคำกล่าวอ้างว่าพลังงานมืดมีการเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นที่ถกเถียงมาก

ทั้งสองทีมทำให้น้ำหนักของเบาะแสดั้งเดิมลดลงมาเล็กน้อย แต่มันก็ไม่ได้หายไป แม้กระทั่งหลังจากการตรวจสอบอย่างละเอียด

ด้วยเหตุนี้ จะยังคงมีการโต้เถียงกันด้วยความหลงใหล และบางครั้งก็ด้วยความขัดแย้ง ว่าจักรวาลกำลังกระซิบบอกอะไรเราเกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงของมัน หรือนักดาราศาสตร์แค่กำลังไล่ล่าผีที่อยู่บนอวกาศ

ศ.โรเบิร์ต แมสซีย์ รองผู้อำนวยการราชสมาคมดาราศาสตร์ บอกว่ามีเอกสารทางวิทยาศาสตร์หลายร้อยฉบับที่ถูกตีพิมพ์เกี่ยวกับเรื่องนี้ และนักดาราศาสตร์ก็แบ่งฟากตามสิ่งที่พวกเขาคิดว่าเป็นคำอธิบายที่ดีที่สุด ซึ่งก็ไม่ใช่เรื่องที่เลวร้าย

"ใครจะไม่อยากเข้าใจว่าเอกภพจะสิ้นสุดลงอย่างไร และเริ่มจากอะไร" เขากล่าว

"มนุษย์สนใจในเรื่องนั้นเสมอมา ไม่ว่าจะมาจากมุมมองทางศาสนาหรือวิทยาศาสตร์"

"การที่สามารถคิดได้ว่า โอเค นี่คือวิธีการที่สรรพสิ่งจะสิ้นสุดในอีกหลาย ๆ พันล้านปี มันไม่ใช่เรื่องที่สุดพิเศษหรอกหรือ?"