ใยจักรวาลคืออะไรและเชื่อมโยงกาแลคซีทั้งหมดในจักรวาลได้อย่างไร?

ต้องขอบคุณเทคโนโลยีและความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับจักรวาล มันช่วยให้เราเปลี่ยนการรับรู้ของมนุษย์ จากการคิดว่าเราเป็นศูนย์กลางของจักรวาลสู่การค้นพบว่าทุกสิ่งเชื่อมโยงกันด้วยก เว็บจักรวาล ของกาแล็กซี่ที่แผ่กระจายไปทั่วจักรวาล และเป็นเครือข่ายจักรวาลที่รับผิดชอบในการกำเนิดของกาแลคซีทั้งหมดและทำหน้าที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างกัน

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าใยจักรวาลคืออะไร ลักษณะเฉพาะของมันคืออะไร และเชื่อมโยงกาแลคซีทั้งหมดในเอกภพได้อย่างไร

เว็บจักรวาลคืออะไร

ใยจักรวาลเป็นโครงสร้างคล้ายใยแมงมุมที่เชื่อมต่อจักรวาลทั้งหมดเข้าด้วยกัน มันเริ่มก่อตัวขึ้นหลังจากบิกแบงได้ไม่นาน และจากนั้นกาแลคซีกลุ่มแรกก็ก่อตัวขึ้น

ใยจักรวาลประกอบด้วยเส้นใยของไฮโดรเจนและสสารมืด เครือข่ายนี้เชื่อมต่อองค์ประกอบทั้งหมดของจักรวาลผ่านเส้นใยเดียวกันนี้ และมันเป็นจุดที่เส้นใยตัดกันกาแลคซีถูกสร้างขึ้น

นี่เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างซับซ้อนในการจินตนาการ เพื่อที่จะสร้างกราฟสิ่งนี้ได้ เราต้องคิดในกรอบทั่วไป และนี่คือสิ่งที่นักจักรวาลวิทยาศึกษา พลวัตของเอกภพ การจัดระเบียบของโครงสร้างนี้ดูเหมือนจะเป็นไปตามแบบจำลองลำดับชั้น ไปจนถึงระดับของ superclusters และ filaments เป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่เราสามารถเข้าใจจักรวาลได้

ในท้ายที่สุด ถ้าเราต้องนึกถึงแผนที่จักรวาล ก็คงจะเป็นเว็บจักรวาล. ในภาพด้านล่าง คุณจะได้ทราบว่าโครงสร้างหลักที่กาแลคซีแรกก่อตัวขึ้นนั้นเป็นอย่างไร นี่เป็นมุมมองที่ดีที่สุดสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพของเรา

อย่างที่เห็น?

นี่คือทีมนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกที่ใช้เทคโนโลยีพื้นฐานสองอย่าง ได้แก่ Long-Range Telescope (VLT) และ Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) ของ European Southern Observatory (ESO)

ด้วยเครื่องมือทั้งสองนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นแสงของก๊าซที่ก่อตัวเป็นเส้นใยของเครือข่ายจักรวาล พวกเขาต้องดูพื้นที่ของท้องฟ้าที่ลึกกว่าเมื่อก่อน

พวกเขาสามารถจับภาพที่ลึกที่สุดที่เคยถ่ายได้ ก่อนหน้านั้นฮับเบิลเป็นผู้บันทึก ซึ่งเรียกว่า Hubble Ultra Deep Field (HUDF) นี่คือภาพที่ปล่อยออกมาเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน เพียง 800 ล้านปีหลังจากบิกแบง

ภาพใหม่ที่ได้รับตอนนี้แสดงแสงของก๊าซที่ปล่อยออกมาจากเส้นใยของโครงสร้าง นั่นคือ เรากำลังเห็นกลุ่มของกาแลคซีที่ก่อตัวขึ้นในอดีต ราวกับว่าเราได้ค้นพบภาพเหมือนของเด็กในจักรวาลหนึ่งพันปีก่อนเกิด

ปัจจุบันเอกภพมีอายุประมาณ 13.800 พันล้านปี นั่นคือแสงของเครือข่ายจักรวาลนี้เป็นอดีตของเอกภพ และเป็นจุดกำเนิดของกาแล็กซีทั้งหมด

เว็บจักรวาลและแรงโน้มถ่วง

เป็นเวลาหลายปีที่นักจักรวาลวิทยาได้พัฒนาการจำลองโครงสร้างของเอกภพด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อสร้าง "แบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา" สำหรับมัน, ใช้รังสีไมโครเวฟคอสมิกหรือรังสีจากพื้นหลังของจักรวาลเป็นจุดเริ่มต้น สอดคล้องกับการสังเกตเอกภพที่มองเห็นในยุคแรกซึ่งรวบรวมโดยเครื่องมือต่างๆ เช่น Planck Space Observatory

การคำนวณของเขาแสดงให้เห็นว่าเมื่อเอกภพเติบโตและก่อตัวขึ้น สสารถูกดึงเข้าด้วยกันโดยแรงโน้มถ่วงให้เป็นเส้นใยและโหนด เหมือนกับใยจักรวาลขนาดยักษ์ ผลลัพธ์ใหม่จากกล้องโทรทรรศน์ Keck ขนาด 10 เมตรในฮาวาย เป็นผลมาจากความพยายามร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ และสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์ในไฮเดลเบิร์ก ประเทศเยอรมนี เป็นการสังเกตการณ์โดยตรงครั้งแรกของก๊าซเย็นที่ประดับใยจักรวาลดังกล่าว

เครือข่ายที่เสนอโดย Standard Model ประกอบด้วย "สสารมืด" ที่ลึกลับเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าตัวมันเองจะมองไม่เห็น แต่สารที่เข้าใจยากนี้ก็มีแรงดึงดูดดึงดูดต่อแสงที่ตามองเห็นและสสารธรรมดาที่อยู่ใกล้เคียง

สสารมืดกลุ่มใหญ่โค้งงอแสงที่ผ่านเข้ามาใกล้พวกมันผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง ซึ่งก่อนหน้านี้ทำให้สามารถวัดการกระจายของพวกมันได้ แต่สสารมืดที่อยู่ห่างไกลมากจะมองเห็นได้ยากด้วยวิธีนี้ และสสารเย็นธรรมดาก็ตรวจจับได้ยาก

ในการสังเกตการณ์ครั้งใหม่นี้ ไฮโดรเจนเรืองแสงที่สว่างไสวจากควอซาร์อันไกลโพ้นแสดงเค้าโครงเส้นใยที่ซ่อนอยู่ของสสารมืดซึ่งถูกแรงโน้มถ่วงดึงเข้าหามัน นี่เป็นวิธีการตรวจจับเส้นใยที่ประกอบด้วยเว็บจักรวาล

คาดว่าสสารมืดจะครอบงำมวลและสร้างโครงสร้างเหล่านี้ จากนั้นสสารธรรมดา ก๊าซ ดาวฤกษ์ และทุกสิ่งทุกอย่างจะก่อร่างสร้างเส้นใยและโครงสร้างที่กำหนดโดยไดนามิกของสสารมืด นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบเส้นใยได้ก่อนหน้านี้ ด้วยการใช้เลนส์ความโน้มถ่วงที่ช่วยให้มองเห็นการกระจายตัวของสสารมืดได้

มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?

กาแล็กซีไม่ได้กระจัดกระจายอย่างสุ่ม แต่มีแนวโน้มที่จะจับกลุ่มกันเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในระดับที่ใหญ่มาก การรวมตัวเหล่านี้อยู่ในรูปของเส้นใยที่ตัดกันที่โหนด จึงสร้างใยจักรวาล

ใยจักรวาลก่อตัวขึ้นจากอิทธิพลของสสารมืดและพลังงานมืด ที่เราได้เห็นแล้วเป็นองค์ประกอบสำคัญสองประการของเอกภพ แม้ว่าส่วนใหญ่ไม่สามารถสังเกตเห็นได้โดยตรง สสารมืดซึ่งไม่เปล่งแสงหรือสะท้อนแสง ออกแรงดึงดูดที่สำคัญ ทำหน้าที่เป็น "นั่งร้าน" เพื่อนำทางการกระจายตัวของสสารที่มองเห็น เช่น ดวงดาวและกาแล็กซี

เส้นใยของเว็บจักรวาล พวกมันคือลำธารของสสารมืดและก๊าซ ซึ่งสสารปกติจะเกาะตัวเป็นก้อนเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ในภูมิภาคเหล่านี้ กาแล็กซีพบสภาวะที่เหมาะสมในการก่อตัวและวิวัฒนาการ โหนดของใยจักรวาลเป็นจุดตัดกันของเส้นใยหลายเส้น และที่โหนดเหล่านี้มีสสารจำนวนมากกระจุกตัว ก่อตัวเป็นกระจุกกาแลคซีขนาดมหึมา

โครงสร้างคล้ายเครือข่ายนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจว่าเอกภพถูกจัดระเบียบอย่างไรในสเกลใหญ่ และส่วนประกอบต่างๆ ของเอกภพมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ใยจักรวาลทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกชนิดหนึ่งที่เชื่อมต่อกาแลคซีทั้งหมด ทำให้เกิดเส้นทางการสื่อสารด้วยแรงโน้มถ่วงไปตามเส้นใยของพวกมัน

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมว่าเว็บจักรวาลคืออะไร และกาแลคซีทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างไร