ด้วยเทคโนโลยีและความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับจักรวาล เราจึงสามารถเปลี่ยนมุมมองที่มีต่อมนุษยชาติได้ เราเปลี่ยนจากความคิดที่ว่าเราเป็นศูนย์กลางของจักรวาล มาเป็นการค้นพบว่าทุกสิ่งเชื่อมโยงกันด้วยใยจักรวาลที่กระจายกาแล็กซีไปทั่วจักรวาล ใยจักรวาลนี้เป็นต้นกำเนิดของกาแล็กซีทั้งหมดและทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างกาแล็กซีเหล่านั้น
ในบทความนี้ เราจะบอกคุณว่าใยจักรวาลคืออะไร ลักษณะเฉพาะของมันคืออะไร และเชื่อมโยงกาแลคซีทั้งหมดในเอกภพได้อย่างไร
เว็บจักรวาลคืออะไร
เครือข่ายจักรวาลคือโครงสร้างคล้ายใยแมงมุมที่เชื่อมโยงจักรวาลทั้งหมดเข้าด้วยกัน มันเริ่มก่อตัวขึ้นไม่นานหลังบิ๊กแบง และกาแล็กซีแรกๆ ก็ได้ก่อตัวจากมัน
โครงข่ายจักรวาลประกอบด้วยเส้นใยของไฮโดรเจนและสสารมืด โครงข่ายนี้เชื่อมโยงองค์ประกอบทั้งหมดของจักรวาลเข้าด้วยกันผ่านเส้นใยเหล่านั้นกาแล็กซีเกิดขึ้น ณ จุดที่เส้นใยเหล่านี้ตัดกัน
นี่เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างซับซ้อนในการจินตนาการ เพื่อที่จะสร้างกราฟสิ่งนี้ได้ เราต้องคิดในกรอบทั่วไป และนี่คือสิ่งที่นักจักรวาลวิทยาศึกษา พลวัตของเอกภพ การจัดระเบียบของโครงสร้างนี้ดูเหมือนจะเป็นไปตามแบบจำลองลำดับชั้น ไปจนถึงระดับของ superclusters และ filaments เป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดที่เราสามารถเข้าใจจักรวาลได้
กล่าวโดยสรุปหากเราจะจินตนาการถึงแผนที่ของจักรวาล มันก็คือโครงข่ายจักรวาลนั่นเอง ภาพด้านล่างนี้แสดงให้เห็นถึงโครงสร้างดั้งเดิมที่ก่อให้เกิดกาแล็กซีแรกเริ่ม ซึ่งเป็นภาพที่ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมาของโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลของเรา
อย่างที่เห็น?
นี่คือทีมนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกที่ใช้เทคโนโลยีพื้นฐานสองอย่าง ได้แก่ Long-Range Telescope (VLT) และ Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) ของ European Southern Observatory (ESO)
ด้วยเครื่องมือทั้งสองนี้นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถมองเห็นแสงจากก๊าซที่ก่อตัวเป็นเส้นใยของโครงข่ายจักรวาลได้พวกเขาต้องมองไปยังบริเวณท้องฟ้าที่ลึกกว่าเดิม
พวกเขาสามารถจับภาพที่ลึกที่สุดที่เคยถ่ายได้ ก่อนหน้านั้นฮับเบิลเป็นผู้บันทึก ซึ่งเรียกว่า Hubble Ultra Deep Field (HUDF) นี่คือภาพที่ปล่อยออกมาเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน เพียง 800 ล้านปีหลังจากบิกแบง
ภาพใหม่ที่ได้มาแสดงให้เห็นแสงจากก๊าซที่ปล่อยออกมาจากเส้นใยของโครงสร้างนั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง เรากำลังเห็นกลุ่มกาแล็กซีที่กำลังก่อตัวขึ้นในอดีตมันเหมือนกับว่าเรากำลังค้นพบภาพวาดในวัยเด็กของจักรวาลเมื่อพันปีก่อนที่มันจะถือกำเนิดขึ้น
ปัจจุบันเอกภพมีอายุประมาณ 13.800 พันล้านปี นั่นคือแสงของเครือข่ายจักรวาลนี้เป็นอดีตของเอกภพ และเป็นจุดกำเนิดของกาแล็กซีทั้งหมด
เว็บจักรวาลและแรงโน้มถ่วง
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่นักจักรวาลวิทยาได้พัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของโครงสร้างจักรวาลเพื่อสร้าง "แบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา" โดยพวกเขาใช้รังสีพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลเป็นจุดเริ่มต้นซึ่งสอดคล้องกับการสังเกตการณ์จักรวาลที่มองเห็นได้ในยุคแรกเริ่มที่รวบรวมโดยเครื่องมือต่างๆ เช่น หอดูดาวอวกาศแพลงค์
การคำนวณของเขาแสดงให้เห็นว่าเมื่อเอกภพเติบโตและก่อตัวขึ้น สสารถูกดึงเข้าด้วยกันโดยแรงโน้มถ่วงให้เป็นเส้นใยและโหนด เหมือนกับใยจักรวาลขนาดยักษ์ ผลลัพธ์ใหม่จากกล้องโทรทรรศน์ Keck ขนาด 10 เมตรในฮาวาย เป็นผลมาจากความพยายามร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ และสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์ในไฮเดลเบิร์ก ประเทศเยอรมนี เป็นการสังเกตการณ์โดยตรงครั้งแรกของก๊าซเย็นที่ประดับใยจักรวาลดังกล่าว
โครงสร้างเครือข่ายที่เสนอโดยแบบจำลองมาตรฐานนั้นประกอบด้วย "สสารมืด" ที่ลึกลับเป็นหลักแม้ว่าจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่สารลึกลับนี้กลับมีแรงดึงดูดต่อแสงที่มองเห็นได้และสสารธรรมดาที่อยู่ใกล้เคียง
สสารมืดกลุ่มใหญ่โค้งงอแสงที่ผ่านเข้ามาใกล้พวกมันผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง ซึ่งก่อนหน้านี้ทำให้สามารถวัดการกระจายของพวกมันได้ แต่สสารมืดที่อยู่ห่างไกลมากจะมองเห็นได้ยากด้วยวิธีนี้ และสสารเย็นธรรมดาก็ตรวจจับได้ยาก
จากการสังเกตการณ์ครั้งใหม่นี้ ไฮโดรเจนเรืองแสงที่ได้รับแสงจากควาซาร์ที่อยู่ไกลออกไปได้แสดงให้เห็นถึงเส้นใยสสารมืดที่ซ่อนอยู่ซึ่งถูกดึงดูดเข้าหาควาซาร์ด้วยแรงโน้มถ่วง นี่คือวิธีการตรวจจับเส้นใยที่ประกอบขึ้นเป็นโครงข่ายจักรวาล
คาดว่าสสารมืดจะครอบงำมวลและสร้างโครงสร้างเหล่านี้ จากนั้นสสารธรรมดา ก๊าซ ดาวฤกษ์ และทุกสิ่งทุกอย่างจะก่อร่างสร้างเส้นใยและโครงสร้างที่กำหนดโดยไดนามิกของสสารมืด นักวิทยาศาสตร์ตรวจพบเส้นใยได้ก่อนหน้านี้ ด้วยการใช้เลนส์ความโน้มถ่วงที่ช่วยให้มองเห็นการกระจายตัวของสสารมืดได้
มันเกิดขึ้นได้อย่างไร?
กาแล็กซีไม่ได้กระจัดกระจายอย่างสุ่ม แต่มีแนวโน้มที่จะจับกลุ่มกันเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในระดับที่ใหญ่มาก การรวมตัวเหล่านี้อยู่ในรูปของเส้นใยที่ตัดกันที่โหนด จึงสร้างใยจักรวาล
โครงข่ายจักรวาลก่อตัวขึ้นด้วยอิทธิพลของสสารมืดและพลังงานมืดซึ่งอย่างที่เราได้เห็นไปแล้วว่าเป็นสององค์ประกอบสำคัญของจักรวาล แม้ว่าส่วนใหญ่จะไม่สามารถสังเกตได้โดยตรงก็ตาม สสารมืดซึ่งไม่ปล่อยหรือสะท้อนแสง มีแรงโน้มถ่วงมหาศาล ทำหน้าที่เป็น "โครงสร้าง" เพื่อชี้นำการกระจายตัวของสสารที่มองเห็นได้ เช่น ดาวฤกษ์และกาแล็กซี
เส้นใยของโครงข่ายจักรวาลคือกระแสของสสารมืดและก๊าซ ซึ่งมีสสารปกติเกาะกลุ่มอยู่รอบๆ เนื่องจากแรงโน้มถ่วงในบริเวณเหล่านี้ กาแล็กซีจะพบสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการก่อตัวและวิวัฒนาการ จุดตัดของโครงข่ายจักรวาลคือจุดที่เส้นใยหลายเส้นตัดกัน และที่จุดตัดเหล่านี้เองที่สสารจำนวนมหาศาลจะรวมตัวกัน ก่อตัวเป็นกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่
โครงสร้างคล้ายเครือข่ายนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจว่าเอกภพถูกจัดระเบียบอย่างไรในสเกลใหญ่ และส่วนประกอบต่างๆ ของเอกภพมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ใยจักรวาลทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกชนิดหนึ่งที่เชื่อมต่อกาแลคซีทั้งหมด ทำให้เกิดเส้นทางการสื่อสารด้วยแรงโน้มถ่วงไปตามเส้นใยของพวกมัน
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมว่าเว็บจักรวาลคืออะไร และกาแลคซีทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างไร