นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบ อนุภาค พลังงานสูงที่สุดในรอบ 30 ปี แต่สิ่งที่น่าประหลาดใจคือมันพุ่งมาจากทิศทางที่ ‘ว่างเปล่า’ ของจักรวาล

เมื่อวันที่ 21 พฤษภาคม ปี 2021 นักวิจัยในโครงการกล้องโทรทรรศน์อาร์เรย์ (Telescope Array) ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับรังสีในอวกาศที่ครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 700 ตารางกิโลเมตร ในรัฐยูทาห์ สหรัฐอเมริกา ได้ตรวจจับ อนุภาค ลึกลับที่มีพลังงานมากถึง 244 เอ็กซาอิเล็กตรอนโวลต์ (EeV)
.
เพื่อการเปรียบเทียบ 1 เอ็กซาอิเล็กตรอนโวลต์เท่ากับ 1 พันล้านกิกะอิเล็กตรอน-โวลต์ และ 1 กิกะอิเล็กตรอนโวลต์เท่ากับ 1 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ นั่นหมายความว่า อนุภาคนี้มีพลังงาน 244,000,000,000,000,000,000 อิเล็กตรอนโวลต์ ขณะที่พลังงานทั่วไปของอิเล็กตรอนในแสงออโรร่าขั้วโลกอยู่ที่ 40,000 อิเล็กตรอนโวลต์
.
ด้วยตัวเลขนี้ ทำให้มันกลายเป็นอุนภาคที่มีพลังงานสูงที่สุดนับตั้งแต่การค้นพบอนุภาค ‘โอ้มายก็อด’ ในปี 1991 โดยอุนภาคโอ้มายก็อดมีพลังงานมากถึง 320 EeV ทั้งคู่เดินทางเข้าใส่โลกด้วยความเร็ว 99.9% ของแสง และนักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งชื่ออุนภาคนี้ว่า “อามาเทราสึ” (Amaterasu) ตามชื่อเทพีแห่งดวงอาทิตย์จากศาสนาชินโตในประเทศญี่ปุ่น

“ตอนที่ผมค้นพบรังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษ (UHE, ultra-high-energy) ผมคิดว่าต้องมีข้อผิดพลาดแน่ ๆ เพราะมันแสดงให้เห็นถึงระดับพลังงานที่ไม่เคยมีมาก่อนในช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมา” โทชิฮิโระ ฟูจิอิ (Toshihiro Fujii) นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนครหลวงโอซาก้า กล่าว
.
อันที่จริงแล้ว รังสีคอสมิกเหล่านี้พุ่งใส่โลกตลอดเวลา แต่เกือบทั้งหมดเป็นพลังงานต่ำซึ่งเล็ดลอดมาจากดวงอาทิตย์ แต่รังสีคอสมิกพลังงานสูงนั้นมีความโดดเด่นเป็นพิเศษก็คือ พวกมันเดินทางมายังโลกโดยไม่มีการเบี่ยงเบนใด ๆ เลย มันจึงสร้างปัญหาให้กับนักวิจัยในตอนนี้
.
“คุณควรจะสามารถชี้ได้ว่าพวกมันมาจากไหนในท้องฟ้า” จอห์น แมทธิวส์ (Jond Matthews) จากมหาวิทยาลัยยูทาห์ หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว แต่ทั้งอุนภาคโอ้มายก็อด และอนุภาคอามาเทราสึใหม่นี้กลับมาจากทิศทางที่ไม่มีอะไรอยู่เลย หรืออย่างน้อยพื้นที่เหล่านั้นก็ดูไม่มีอะไรที่จะสร้างอนุภาคพลังงานสูงได้เลย
.
“ทิศทางการมาถึงของมันชี้กลับไปยังความว่างเปล่าในโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล” แมทธิวส์ เสริม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจว่าอะไรทำให้เกิดพลังรุนแรงได้เช่นนี้ บางทีมันอาจเป็นการระเบิดของซุปเปอร์โนวา การรวมตัวกันของหลุมดำ หรือพัลซาร์ แต่ที่แน่ ๆ คำอธิบายแบบเดิม ๆ ไม่สามารถให้คำตอบได้
.
สำหรับอามาเทราสึนั้นมาจากพื้นที่ว่างเปล่ามีขนาดประมาณ 200 ล้านปีแสง และมีศูนย์กลางอยู่ห่างจากโลกอย่างน้อย 75 ล้านปีแสง โดยนักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่า ‘Local Void’ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีกาแล็กซีหรือดวงดาวน้อยกว่าส่วนอื่น ๆ ในจักรวาลรอบ ๆ ทางช้างเผือก ทำให้ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ที่ดูว่างเปล่า
.
“เหตุการณ์เหล่านี้ดูเหมือนมาจากสถานที่ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงบนท้องฟ้า ไม่ใช่ว่ามีแหล่งที่มาลึกลับเพียงแห่งเดียว” จอห์น เบลซ์ (John Belz) ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยยูทาห์และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยกล่าวเสริม
.
“มันอาจเป็นข้อบกพร่องในโครงสร้างของกาลอวกาศชนกับสายจักรวาล ผมหมายถึงว่าผมแค่พูดไอเดียบ้า ๆ ที่ผู้คนกำลังคิดขึ้นมา เพราะไม่มีคำอธิบายได้ในแบบเดิม ๆ”
.
การขยายพื้นที่ของกล้องโทรทรรศน์อาร์เรย์อาจให้คำตอบบางประการได้ เมื่อสร้างเสร็จแล้วนักวิทยาศาสตร์จะมีเครื่องตรวจจับใหม่เพิ่มอีก 500 เครื่อง ซึ่งจะครอบคลุมพื้นที่กว่า 2,900 ตารางกิโลเมตร และพวกเขาหวังว่าจะได้เบาะแสเพิ่มเติมเกี่ยวกับความลึกลับในจักรวาล

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา
.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo5095
.
https://www.livescience.com/space/cosmology/earth-slammed-by-ultra-powerful-goddess-particle-cosmic-ray-and-we-have-no-idea-where-it-came-from
.
https://www.iflscience.com/incredibly-powerful-cosmic-ray-with-no-conventional-explanation-slammed-into-earth-71705
.
https://edition.cnn.com/2023/11/23/americas/powerful-cosmic-ray-amaterasu-particle-detected-scn/index.html

อ่านเพิ่มเติม อนุภาคผี นิวทริโน ที่ช่วยไขความลับของจักรวาล