กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb ได้นำเสนอการค้นพบที่ก้าวล้ำอีกครั้งหนึ่งที่กำลังเปลี่ยนแปลงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับขนาดของจักรวาล โครงการ COSMOS-Web เพิ่งเปิดเผยแผนที่จักรวาลที่มีรายละเอียดมากที่สุดที่เคยสร้างขึ้น โดยจับภาพกาแล็กซีเกือบ 800,000 ดวงในส่วนเล็กๆ ของท้องฟ้า แต่สิ่งที่ทำให้ชุมชนนักดาราศาสตร์ตื่นเต้นไม่ใช่แค่ตัวเลขดิบเท่านั้น แต่เป็นสิ่งที่การค้นพบเหล่านี้บ่งบอกเกี่ยวกับจำนวนกาแล็กซีทั้งหมดในจักรวาลที่เราสังเกตได้
 |
|---|
| James Webb Space Telescope เครื่องมือที่ก้าวล้ำสำหรับดาราศาสตร์ เผยให้เห็นการค้นพบจักรวาลที่ไม่เคยมีมาก่อน |
คณิตศาสตร์ที่ดึงดูดความสนใจของทุกคน
เมื่อนักวิจัยทำแผนที่กาแล็กซี 800,000 ดวงในพื้นที่ท้องฟ้าเพียง 0.54 ตารางองศา ซึ่งมีขนาดประมาณสามเท่าของพระจันทร์เต็มดวง ชุมชนนักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มคำนวณตัวเลขอย่างรวดเร็ว การคำนวณนี้ตรงไปตรงมาแต่น่าทึ่งในแง่ของความหมายที่มีต่อจักรวาล พื้นที่สำรวจเล็กๆ นี้แทนเพียง 0.0013% ของทรงกลมท้องฟ้าทั้งหมดที่มองเห็นได้จากโลก
หากตัวอย่างนี้เป็นตัวแทนของจักรวาลในวงกว้าง คณิตศาสตร์อย่างง่ายบ่งบอกว่าจักรวาลที่เราสังเกตได้อาจมีกาแล็กซีประมาณ 61 พันล้านดวง ตัวเลขนี้อยู่ในช่วงประมาณการทางวิทยาศาสตร์ปัจจุบันที่ว่ามี 200 พันล้านถึง 2 ล้านล้านกาแล็กซี แต่การได้เห็นหลักฐานที่เป็นรูปธรรมจากการสังเกตจริงทำให้ความกว้างใหญ่นี้รู้สึกจริงมากขึ้น
การคำนวณจำนวนกาแลกซี:
- พื้นที่สำรวจเป็นเปอร์เซ็นต์ของท้องฟ้าทั้งหมด: 0.0013%
- การประมาณจำนวนกาแลกซีทั้งหมดในจักรวาลที่สังเกตได้: ประมาณ 61 พันล้าน
- การประมาณการทางวิทยาศาสตร์ปัจจุบัน: 200 พันล้านถึง 2 ล้านล้านกาแลกซี
- การค้นพบที่ไม่คาดคิด: กาแลกซียุคแรกเริ่มมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ 10 เท่า
เหตุใดส่วนเล็กๆ ของท้องฟ้านี้จึงสำคัญมาก
การสำรวจ COSMOS-Web ไม่ได้แค่นับกาแล็กซี แต่ยังมองย้อนกลับไปผ่าน 98% ของประวัติศาสตร์จักรวาล โดยจับภาพแสงจากกาแล็กซีในสภาพที่มีอยู่เมื่อ 13.5 พันล้านปีก่อน ความสามารถในการเดินทางข้ามเวลาของกล้องโทรทรรศน์ Webb ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาว่ากาแล็กซีเกิดขึ้นและพัฒนาไปอย่างไรในบทแรกๆ ของจักรวาล
สิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้น่าตื่นเต้นเป็นพิเศษคือความอุดมสมบูรณ์ที่ไม่คาดคิดของกาแล็กซียุคแรก ทีมงานพบกาแล็กซีมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ 10 เท่า พร้อมกับหลุมดำมวลยิ่งยวดที่มองไม่เห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นก่อนๆ ความประหลาดใจเหล่านี้บังคับให้นักวิทยาศาสตร์ต้องพิจารณาใหม่ว่าจักรวาลสามารถสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ได้เร็วแค่ไหนในช่วงไม่กี่ร้อยล้านปีแรก
ข้อมูลจำเพาะของการสำรวง COSMOS-Web:
- พื้นที่สำรวจ: 0.54 ตารางดีกรี (เทียบเท่ากับดวงจันทร์เต็มดวง 3 ดวง)
- กาแล็กซีที่จับภาพได้: ประมาณ 800,000 ดวง
- ช่วงเวลาที่ครอบคลุม: 98% ของประวัติศาสตร์จักรวาล (ย้อนกลับไป 13.5 พันล้านปี)
- กล้องโทรทรรศน์: James Webb Space Telescope พร้อมกระจกขนาด 6.5 เมตร
- เวลาในการประมวลผลข้อมูล: มากกว่า 2 ปี
ภาพรวมใหญ่สำหรับความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาล
นอกเหนือจากจำนวนกาแล็กซีที่น่าประทับใจแล้ว งานวิจัยนี้ยังเน้นให้เห็นว่าเรายังไม่รู้อะไรมากมายเกี่ยวกับจักรวาลของเรา ความไวของกล้องโทรทรรศน์ Webb ได้เผยให้เห็นว่าจักรวาลยุคแรกมีความกระตือรือร้นและสว่างไสวมากกว่าที่คาดไว้ ซึ่งท้าทายแบบจำลองจักรวาลวิทยาที่มีอยู่
ตั้งแต่กล้องโทรทรรศน์เปิดใช้งาน เราก็สงสัยว่า 'ชุดข้อมูล JWST เหล่านี้กำลังทำลายแบบจำลองจักรวาลวิทยาหรือไม่ เพราะจักรวาลกำลังผลิตแสงมากเกินไปเร็วเกินไป'
ความหมายที่ตามมาขยายไปไกลกว่าการนับอย่างง่าย กาแล็กซีที่ทำแผนที่ไว้ 800,000 ดวงนี้แต่ละดวงอาจมีดาวฤกษ์หลายพันล้านดวงและโลกนับไม่ถ้วน ทำให้ขนาดของความเป็นไปได้ในจักรวาลใหญ่โตอย่างน่าทึ่งจริงๆ เมื่อชุดข้อมูลทั้งหมดพร้อมให้สาธารณะใช้งานแล้ว นักวิจัยทั่วโลกสามารถสำรวจการค้นพบเหล่านี้และอาจค้นพบข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับสสารมืด ฟิสิกส์จักรวาลยุคแรก และธรรมชาติพื้นฐานของวิวัฒนาการจักรวาล
โครงการ COSMOS-Web พิสูจน์ว่าบางครั้งการค้นพบที่ลึกซึ้งที่สุดมาจากการไม่ได้มองหาปรากฏการณ์แปลกๆ แต่มาจากการนับสิ่งที่มีอยู่จริงในความมืดของจักรวาล
อ้างอิง: The largest map of the universe reveals over 800,000 galaxies