โดย Rafi Letzter เผยแพร่กรกฎาคม 13, 2019เซ็กซี่บาคาร่าภาพนี้จาก NASA แสดงเมฆในอวกาศ (Molecular Cloud Barnard 68 เพื่อความแม่นยํา) ที่ดูเหมือนเป็นโมฆะ เล็กน้อย แต่ไม่ใช่ภาพเดียว ช่องว่างที่แท้จริงดูไม่เหมือนอะไรมากมายจากโลก… เพราะมันไม่ได้มีอะไรมาก (เครดิตภาพ: ทีม FORS, 8.2 เมตร VLT Antu, ESO)มีช่องว่างในจักรวาลและเราไม่สามารถมองเห็นได้อย่างถูกต้อง และนั่นเป็นสิ่งที่ดี
ช่องว่างเหล่านี้ – ช่องว่างขนาดยักษ์ที่ไม่สม่ําเสมอในอวกาศที่ว่างเปล่าจากกาแลคซี
– อยู่ทั่วจักรวาล แต่เนื่องจากว่างเปล่านักดาราศาสตร์จึงไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง แต่พวกเขามองเห็นพวกมันโดยการทําแผนที่กาแลคซีข้ามอวกาศแล้วทําเครื่องหมายพื้นที่ระหว่างพื้นที่เหล่านี้ อย่างไรก็ตามจากมุมมองของเราบนโลกช่องว่างเหล่านั้นทั้งหมดดูบิดเบี้ยว
พื้นที่เหล่านี้ปรากฏยืดในบางสถานที่และ squished ในคนอื่น ๆ นั่นเป็นผลมาจาก “redshifting” ของกาแลคซีที่ชายแดนของพวกเขาการบิดเบือนภาพที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของระบบเหล่านี้: เมื่อพวกเขาย้ายออกจากผู้ชม (Earthlings ในกรณีนี้) ความยาวคลื่นของกาแลคซีดูเหมือนจะยืดออกกลายเป็นสีแดงมากขึ้น ผู้ที่เคลื่อนที่เข้าหาเราจะดูเป็นสีน้ําเงินมากขึ้นเมื่อความยาวคลื่นสั้นลง พลังงานมืดเป็นชื่อที่นักดาราศาสตร์มอบให้กับพลังที่มองไม่เห็นซึ่งแผ่ขยายจักรวาลของเราและทําให้กาแลคซีเคลื่อนตัวออกจากกัน
การบิดเบือนนั้นกลายเป็นสิ่งที่ดีตามบทความที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 9 กรกฎาคมในวารสาร Physical Review D จนถึงขณะนี้นักวิจัยได้อาศัยการวัดที่แม่นยําของ redshifts ของกาแลคซีแต่ละแห่งเพื่อค้นหาว่าจักรวาลกําลังขยายตัวเร็วแค่ไหนและในทางกลับกันพลังงานมืดมีอยู่เท่าใดเพื่อขับเคลื่อนการขยายตัวนั้น แต่การวัดการบิดเบือนของช่องว่างกลายเป็นเทคนิคที่แม่นยํายิ่งขึ้นทําให้นักวิจัยสามารถ จํากัด การขยายตัวนั้นให้แคบลงได้มากยิ่งขึ้น [จากบิ๊กแบงถึงปัจจุบัน: ภาพรวมของจักรวาลของเราผ่านกาลเวลา]
”สิ่งที่เรากําลังวัดได้จริงคือการบิดเบือนตําแหน่งของกาแลคซีรอบภูมิภาคที่เป็นโมฆะ” Seshadri Nadathur นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Portsmouth ในสหราชอาณาจักรกล่าวและหัวหน้าผู้เขียนบทความ “สิ่งที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับช่องว่างคือพวกมันเป็นพื้นที่ของอวกาศรอบ ๆ ซึ่งเราสามารถจําลองการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีได้อย่างแม่นยํามาก”
นั่นเป็นเพราะคณิตศาสตร์ที่จําเป็นในการกําหนดการเคลื่อนที่ของกาแลคซีอย่างแม่นยํานั้นง่ายขึ้นมากภายในช่องว่างเหล่านี้ Nadathur บอกกับ Live Science (ในกรณีนี้ทีมวิจัยได้ศึกษาช่องว่างจากโลกประมาณ 5.5 พันล้านปีแสง)
”กาแล็กซีเคลื่อนที่เพราะแรงโน้มถ่วงดึงพวกมันไปยังบริเวณที่มีสสารส่วนเกิน และปัญหาโดยทั่วไป
คือทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของเรา — สัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ — มีความซับซ้อนมาก และสมการก็ยากที่จะแก้ไขได้อย่างแน่นอน” “ดังนั้นส่วนใหญ่แล้วในจักรวาลวิทยาเราจึงใช้การประมาณหรือที่เรียกว่า ‘ทฤษฎีการก่อกวน’ เพื่อช่วยให้ปัญหาสามารถติดตามได้ ทฤษฎีการก่อกวนนี้ทํางานได้ดีกว่ามากในพื้นที่ที่เป็นโมฆะมากกว่าในภูมิภาคที่มีสสารมากมายดังนั้นการคาดการณ์ของเราจึงง่ายกว่าที่จะทําและแม่นยํากว่ามากในช่องว่าง”
ข้อสรุปของความแม่นยําที่เพิ่มขึ้นคือการใช้เทคนิคที่บุกเบิกในบทความนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถประมาณอัตราการขยายตัวของจักรวาลได้แม่นยํายิ่งขึ้นและยืนยันได้ดีขึ้นว่าอัตราการขยายตัวที่สังเกตได้สอดคล้องกับทฤษฎีที่ต้องการของนักดาราศาสตร์ว่าทําไมการขยายตัวจึงเกิดขึ้น ผลลัพธ์ใหม่นี้ยังจํากัดขอบเขตของทฤษฎีทางเลือกบางอย่างที่ลอยอยู่รอบ ๆ การวัดการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ก็ทําทั้งหมดนี้ได้เช่นกัน แต่ประมาณสี่เท่าไม่ค่อยดีนักตามรายงานของ Nadathur
การวัดที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ของ redshifts ของช่องว่างกาแลคซีมาจากการศึกษาท้องฟ้าที่เรียกว่า Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) การวัดความผิดเพี้ยนที่เป็นโมฆะนี้ยังอาศัยข้อมูล BOSS ด้วย แต่ได้รับการปรับปรุงอย่างมากจากข้อสรุปที่ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ใหม่นี้กับข้อมูลจาก BOSS
การวัดการขยายตัวของจักรวาลที่ดีขึ้นสอดคล้องกับทฤษฎีที่มีอยู่ว่าพลังงานมืดทํางานอย่างไรในจักรวาลนักวิจัยเขียนไว้ในบทความ: เราอาศัยอยู่ในจักรวาล “แบน” ที่มีพลังงานมืดคงที่ขับเคลื่อนการขยายตัวของมัน “ด้วยการนําผลลัพธ์ของเราไปรวมกับผลลัพธ์จากเทคนิค BAO [Baryon Acoustic Oscillation] เราจะสามารถวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาลได้ดีขึ้นมากเมื่อ 5.5 พันล้านปีก่อน” Nadathur “และนี่ก็สําคัญมากเพราะมันบอกเราว่าพลังงานมืดกําลังทําอะไรในช่วงเวลานั้น รวมถึงสิ่งอื่นๆ เช่น ความโค้งของอวกาศ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทําให้นักจักรวาลวิทยาของเราตื่นเต้น”เซ็กซี่บาคาร่า
