วงแหวนกาแล็กซีขนาด 1.3 พันล้านปีแสงทำให้นักดาราศาสตร์งุนงง

 (cosmosmagazine.com)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-05-29 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp

โครงสร้างขนาดมหึมาที่ค้นพบในอวกาศท้าทายความเข้าใจเกี่ยวกับเอกภพ

การค้นพบโครงสร้างขนาดมหึมา

  • พบโครงสร้างขนาดมหึมาที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 9.2 พันล้านปีแสง
  • โครงสร้างนี้เป็นวงแหวนกาแล็กซีที่เกือบสมบูรณ์แบบ มีขนาด 1.3 พันล้านปีแสง และถูกเรียกว่า "Big Ring"
  • ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีการก่อกำเนิดเอกภพที่มีอยู่เดิม

ความสำคัญของการค้นพบ

  • การค้นพบนี้ถูกนำเสนอในการประชุมครั้งที่ 243 ของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน
  • ค้นพบโดยทีมที่นำโดยอเล็กเซีย โลเปซ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลแลงคาเชียร์ สหราชอาณาจักร
  • ทีมของโลเปซยังค้นพบ Giant Arc ซึ่งเป็นส่วนโค้งกาแล็กซีขนาดมหึมายาว 3.3 พันล้านปีแสง ในปี 2022
  • โครงสร้างทั้งสองอย่างยากที่จะอธิบายได้ด้วยความเข้าใจเกี่ยวกับเอกภพในปัจจุบัน

ความขัดแย้งกับหลักการจักรวาลวิทยา

  • "หลักการจักรวาลวิทยา" ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่า สสารในเอกภพมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสเกลขนาดใหญ่
  • ตามทฤษฎีปัจจุบัน ขนาดสูงสุดของโครงสร้างควรอยู่ที่ 1.2 พันล้านปีแสง
  • Big Ring และ Giant Arc เกินขีดจำกัดนี้

คำอธิบายที่เป็นไปได้

  • โลเปซเสนอว่า "การสั่นเชิงเสียงของแบรีออน" (BAO) อาจเป็นหนึ่งในคำอธิบายที่เป็นไปได้ของ Big Ring
  • อย่างไรก็ตาม Big Ring ไม่สอดคล้องกับคำอธิบายแบบ BAO: มีขนาดใหญ่เกินไปและไม่ได้เป็นทรงกลม
  • อีกความเป็นไปได้หนึ่งคือ มันอาจเป็นร่องรอยของความบกพร่องชนิดหนึ่งในเอกภพยุคแรกที่เรียกว่า "สายจักรวาล"

ความเห็นของ GN⁺

  • ความจำเป็นในการทบทวนหลักการจักรวาลวิทยา: การค้นพบนี้เรียกร้องให้มีการทบทวนหลักการจักรวาลวิทยาใหม่ ซึ่งอาจเปิดทางไปสู่ความเข้าใจเอกภพในรูปแบบใหม่
  • ความสำคัญของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี: การค้นพบลักษณะนี้ชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นของเครื่องมือสังเกตการณ์และเทคโนโลยีที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น และตอกย้ำความสำคัญของงานวิจัยด้านดาราศาสตร์
  • ข้อจำกัดของแบบจำลองเชิงทฤษฎี: แบบจำลองจักรวาลวิทยาในปัจจุบันไม่สามารถอธิบายโครงสร้างขนาดมหึมาเช่นนี้ได้ ซึ่งหมายถึงความจำเป็นในการพัฒนาแบบจำลองเชิงทฤษฎีใหม่
  • ความหลากหลายของโครงสร้างในเอกภพ: การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างในเอกภพอาจมีความหลากหลายมากกว่าที่เราเคยคิดไว้มาก และยิ่งเพิ่มความน่าสนใจของการสำรวจอวกาศ
  • ทิศทางการวิจัยในอนาคต: การค้นพบโครงสร้างลักษณะนี้ช่วยชี้ทิศทางให้กับงานวิจัยในอนาคต โดยยังจำเป็นต้องมีการสังเกตการณ์และการศึกษาเพิ่มเติม

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-05-29
ความคิดเห็นบน Hacker News

  • พบการนำเสนอ สั้นแต่เข้าใจง่าย ของ Alexia López เกี่ยวกับการค้นพบ Big Ring: https://youtu.be/fwRJGaIcX6A?t=173
    มีสัมมนาเชิงลึกเกี่ยวกับการค้นพบ Giant Arc in the Sky ซึ่งเป็นงานวิจัยก่อนหน้า Big Ring อยู่ที่นี่: https://www.youtube.com/watch?v=-zkGk6EPMC8
    เคยปรากฏในสารคดีวิทยาศาสตร์ยอดนิยมของ BBC Four ด้วย: https://www.youtube.com/watch?v=S36MqEzUzIw
    โดยรวมคุณภาพวิดีโอค่อนข้างแย่ แต่คำอธิบายดีสำหรับการทำความเข้าใจงานวิจัยนี้เป็นครั้งแรก

    • ถ้าดูวิดีโอสุดท้ายราวนาทีที่ 3:55 โครงสร้างที่ดูเหมือนวงแหวนจะแสดงเป็น ลูกบอลสีแดงท่ามกลางลูกบอลสีฟ้า
      ลูกบอลทั้งหมดดูเหมือนกระจายแบบสุ่ม แต่มีบางส่วนถูกระบายเป็นสีแดง อยากรู้ว่าอะไรทำให้ลูกบอลเหล่านั้นแตกต่างออกไป นอกจากการถูกเลือกเป็นสีแดงแล้ว การจัดเรียงเองก็ไม่ได้ดูพิเศษอะไร

  • เป็นบทความที่น่าสนใจ ผมไม่ใช่นักดาราศาสตร์หรือนักวิทยาศาสตร์ แต่ลองอ่านบทความวิชาการผ่าน ๆ และคาดว่าจะเห็นเบาะแสว่าดาวเหล่านั้นไม่ได้แค่ดูเหมือนเป็นวงแหวนจากมุมมองของเราเท่านั้น แต่ เรียงตัวอยู่บนระนาบเดียวกัน ด้วย
    พวกมันอาจอยู่ที่ระยะทางต่างกัน[1] แล้วแค่ฉายภาพออกมาดูเหมือนวงแหวนก็ได้ เลยสงสัยว่ามีข้อมูลที่เกี่ยวข้องแต่ผมพลาดไปหรือเปล่า อีกอย่าง แม้จะเคารพความเชี่ยวชาญของนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง แต่เมื่อสังเกตจักรวาลในสเกลมหึมาขนาดนี้ ต่อให้มีนัยสำคัญทางสถิติสูงมาก โครงสร้างบางอย่างจะปรากฏขึ้นในข้อมูลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้หรือเปล่า อย่างไรก็ตาม ผมไม่รู้ว่าจุดยืนนี้ปกป้องได้ในเชิงวิทยาศาสตร์หรือไม่ [1] ผมรู้ว่าการวัดระยะทางในระดับจักรวาลวิทยานั้นยากมาก

    • ไม่ใช่ “ดาว” แต่เป็น กาแล็กซี และระยะทางสัมพัทธ์คร่าว ๆ ของกาแล็กซีไกล ๆ จริง ๆ แล้วทราบได้ค่อนข้างง่ายจาก cosmological redshift หรือค่า z ที่บทความพูดถึง
      เมื่อพิจารณาจำนวนกาแล็กซีที่อยู่ในวงแหวนแล้ว ความเป็นไปได้ที่ภาพฉายของกาแล็กซีซึ่งอยู่คนละระยะทางบังเอิญรวมกันเป็นวงกลมคร่าว ๆ นั้นน่าประหลาดใจยิ่งกว่าการที่กาแล็กซีเหล่านี้มีประวัติเชิงเหตุร่วมกันจริง ๆ จากกลไกที่ยังไม่รู้ในเอกภพยุคแรกเสียอีก ในบทความก็เห็นว่าถ้าเป็นแค่วงกลมหรือส่วนโค้งเดียว อาจเป็นความบังเอิญทางสถิติจนกว่าจะพบโครงสร้างคล้ายกันมากกว่านี้ แต่การที่ มีทั้งวงกลมและส่วนโค้งอยู่ร่วมกัน ในบริเวณท้องฟ้าเดียวกันนั้นค่อนข้างน่าสงสัย
    • ความสนใจอย่างแรงกล้าที่จะตั้งคำถามและค้นคว้าเกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติอันลึกลับเพื่อเรียนรู้ให้มากขึ้นนั้น แท้จริงแล้วคือ ท่าทีแบบนักวิทยาศาสตร์ เลย
      ต่อให้ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญในสาขานั้น ก็เรียกว่านักวิทยาศาสตร์ได้เพียงพอแล้ว
    • ถ้าโครงสร้างนั้นเป็นวงแหวนที่อยู่ในระยะทางเดียวกัน สาเหตุที่สร้างการจัดเรียงนี้ก็น่าจะเป็นสิ่งเฉพาะที่ และขนาดกับรูปร่างก็น่าจะใกล้เคียงกันคร่าว ๆ
      แต่ถ้าระยะทางแตกต่างกัน มันจะกลายเป็น โครงสร้างทรงกรวย ที่ชี้ตรงมายังกาแล็กซีของเรา เป็นโครงสร้างที่ใหญ่กว่ามาก และพูดตรง ๆ ภาพนั้นค่อนข้างน่ากลัว
    • ตาม Figure 1 หน้า 5 ของ PDF https://arxiv.org/pdf/2402.07591: “The tangent-plane distribution of Mg II absorbers in the redshift slice z = 0.802 ± 0.060.”
      วงแหวนมองเห็นได้ในช่วง redshift นี้ ซึ่งสอดคล้องกับช่วงระยะทางที่กำหนดโดยค่า redshift ดังกล่าวและพารามิเตอร์ทางจักรวาลวิทยา โดยพื้นฐานแล้วดูใกล้เคียงกับ เปลือกทรงกลม ที่มีความหนาคงที่ระดับหนึ่ง
    • ผมว่าไม่จำเป็นต้องเติมคำออกตัวว่า “ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์” ตอนเสนอข้อสันนิษฐานที่ดูสมเหตุสมผล
      ต่อให้เป็นนักวิทยาศาสตร์ ก็มีโอกาสสูงว่าไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ในสาขานั้น คล้าย ๆ กับ “ผมไม่ใช่ทนายความ แต่ถึงจะเป็นทนาย ผมก็ไม่ใช่ทนายของคุณ” ผมเองก็เคยเป็นนักวิทยาศาสตร์ แต่ไม่ใช่สาขานี้ และข้อสันนิษฐานของคุณดูเป็นไปได้พอ ๆ กับของผม หรืออาจมากกว่าด้วยซ้ำ

  • ถ้าวงแหวนกำลังหมุน และความหนาแน่นของหลุมดำลดลงเมื่อขนาดใหญ่ขึ้น (https://www.youtube.com/watch?v=71eUes30gwc) เป็นไปได้ไหมว่าภายในจักรวาลของเราจะมี เอกภพ Gödel ที่หมุนอยู่?
    ยังสงสัยด้วยว่าเราอาจออกแบบบริเวณของอวกาศที่ทำให้การเดินทางข้ามเวลาในรูปแบบจำกัดเป็นไปได้หรือไม่

    • คำตอบสั้น ๆ คือ ไม่ สิ่งที่ต้องการไม่ใช่การหมุนของวัตถุทางกายภาพ แต่เป็นการหมุนของปริภูมิ-เวลาเอง
      ถ้าสามารถทำให้วัตถุหมุนไปด้วยกันเพราะปริภูมิ-เวลาหมุน ไม่ใช่เพราะวัตถุเหล่านั้นหมุนเอง ก็คงเป็นไปได้ แต่ปัจจุบันยังไม่มีกลไกที่รู้จักซึ่งทำให้เรื่องแบบนั้นเกิดขึ้นได้
    • คล้ายกับพล็อตของ https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_(Baxter_novel)

  • มีใครรู้ไหมว่า Big Ring บนท้องฟ้าหมุนวนต่อไปด้วยความเร็วเท่าไร?

    • พรุ่งนี้ผมไม่รู้ว่าจะอยู่ที่ไหน แต่วันนี้ผมเข้าใจ คำอ้างอิง นั้น
    • มากกว่าหนึ่งปี

  • ลิงก์บทความวิชาการ: https://arxiv.org/abs/2402.07591

  • นึกถึงวิธี “วงกลมบนท้องฟ้า” ที่อาจช่วยในการศึกษา โครงสร้างทอพอโลยี ของจักรวาล
    https://mphitchman.com/geometry/section8-3.html
    น่าจะเคยอ่านครั้งแรกในหนังสือ “The Shape of Space”

  • เป็นไปได้ไหมว่าเรากำลังมอง ผิดทิศทาง? การหาลวดลายในสัญญาณรบกวนแบบสุ่มเป็นลักษณะหนึ่งของมนุษย์
    หรืออาจมีบางสิ่งที่อยู่ใกล้กว่าซึ่งบิดเบือนทัศนวิสัยที่เรามองไปยังบริเวณนั้น ในทางกลับกัน ความซับซ้อนบางครั้งก็ทำให้เกิดความสม่ำเสมอที่ไม่คาดคิดได้เช่นกัน ดังนั้นสภาพเงื่อนไขราวช่วงบิกแบงอาจไม่ได้สม่ำเสมอเท่าที่เราคิด

  • โครงสร้างนี้แปลกเพราะมันไม่ใช่วงแหวน แต่เป็น เกลียว
    Dr. Becky อธิบายปรากฏการณ์แบบนี้ในรูปแบบที่เข้าถึงง่าย: https://www.youtube.com/@DrBecky/videos

  • แน่นอนว่าต้องเป็นอารยธรรม คาร์ดาเชฟประเภท III[1]
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

    • หรืออาจเป็น เอฟเฟกต์เลนส์ แปลก ๆ ก็ได้ เลนส์ความโน้มถ่วงมีเอฟเฟกต์เชิงลอการิทึมอยู่ไม่ใช่หรือ?
      มีมุกเก่า ๆ ด้วยว่าในข้อมูลสเกลลอการิทึม เราสามารถลากเส้นให้เข้ากับมันได้ด้วยปากกาที่หนาพอ กาแล็กซีเหล่านี้ก็ไม่ได้เรียงเป็นวงกลมสมบูรณ์แบบต่อกันอยู่แล้ว ความจริงที่ว่าส่วนโค้งมีจุดโฟกัสคล้ายกับวงแหวน น่าจะกลายเป็นอะไรบางอย่างในท้ายที่สุด
    • ผมคิดว่าความเป็นไปได้ที่คำอธิบายนั้นจะถูกต้องมีน้อย แต่ถ้าจะค้นหาอารยธรรมต่างดาว ก็จริงที่ควรมองไปที่ ระยะทางระดับจักรวาลวิทยา
      ในระยะทางแบบนั้น เราสามารถหลีกเลี่ยงเหตุผลแบบ Fermi ได้ อย่างไรก็ตาม หากมีการค้นพบแบบนั้นจริง มันก็จะเป็นหลักฐานค่อนข้างหนักแน่นว่าเราจะไม่มีวันบรรลุการเดินทางเร็วกว่าแสงได้
    • ไม่ใช่กาแล็กซีเดียว แต่เป็น วงแหวนของกาแล็กซีหลายแห่ง
    • ระดับนั้นน่าจะใกล้กับประเภท IV หรือ V มากกว่า

  • ดีเลย ในที่สุดก็เจอ Boulder’s Ring แล้ว
    แปลกที่มันไม่ได้อยู่ตรงกลาง Great Attractor แต่บางทีอาจเป็นต้นแบบของ Xeelee ก็ได้