สสารมืด (Dark Matter) คือหนึ่งในปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาลสมัยใหม่ นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์เชื่อว่าสสารชนิดนี้เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยกำหนดโครงสร้างของเอกภพ แม้ว่าเราจะไม่สามารถมองเห็น จับต้อง หรือส่งสัญญาณตรวจวัดมันได้โดยตรง
แต่หลักฐานทางอ้อมทั้งจากพฤติกรรมของดาราจักร การกระจายตัวของกระจุกกาแล็กซี และรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ต่างชี้ชัดว่าสสารมืดต้องมีอยู่จริง จนกลายเป็นหัวข้อวิจัยระดับโลกตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา
สิ่งที่ทำให้สสารมืดมีความ “มืด” นั้นไม่ได้หมายความว่ามันเป็นสสารสีดำ แต่หมายถึงการที่มันไม่แผ่รังสี ไม่สะท้อนแสง และไม่ดูดกลืนแสง
ทำให้กล้องโทรทรรศน์ทุกชนิดไม่สามารถตรวจจับได้ สสารมืดมีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว จึงสังเกตได้จากผลที่มันมีต่อวัตถุอื่นในอวกาศ เช่น ดาวฤกษ์ กาแล็กซี และกระจุกกาแล็กซี
หลักฐานสำคัญที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของสสารมืดเริ่มต้นจากการศึกษาการหมุนของกาแล็กซี นักดาราศาสตร์พบว่าดาวฤกษ์บริเวณชั้นนอกของกาแล็กซีหมุนเร็วเกินกว่าที่แรงโน้มถ่วงจากสสารที่มองเห็นจะรองรับได้ หากมีเพียงสสารปกติเท่านั้น กาแล็กซีควรจะแตกกระจายไปนานแล้ว สิ่งนี้แสดงว่าต้องมีมวลที่มองไม่เห็นจำนวนมากคอยยึดกาแล็กซีเอาไว้ นั่นคือสสารมืดนั่นเอง
อีกหลักฐานหนึ่งคือ “เลนส์ความโน้มถ่วง” (Gravitational Lensing) เมื่อกระจุกกาแล็กซีขนาดใหญ่บิดเบือนเส้นทางของแสงจากวัตถุที่อยู่ข้างหลังเหมือนเลนส์ยักษ์
นักวิทยาศาสตร์พบว่าแรงบิดเบือนนี้แรงกว่าที่ควรจะเป็นหากมีเพียงมวลจากวัตถุที่สังเกตได้ แสดงว่ามีมวลล่องหนจำนวนมากแทรกอยู่ และมวลนั้นก็คือสสารมืด
นักวิทยาศาสตร์ประมาณว่าสสารมืดคิดเป็นประมาณ 27% ของเอกภพทั้งหมดขณะที่สสารปกติที่เรารู้จัก เช่น ดาว โลก มนุษย์ อากาศ และอะตอม ต่าง ๆ มีเพียง 5% เท่านั้น
ส่วนที่เหลืออีกประมาณ 68% คือพลังงานมืด (Dark Energy) ซึ่งเป็นปริศนาลึกลับอีกชนิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการเร่งตัวของการขยายจักรวาล
แม้จะยังไม่รู้ว่าสสารมืดทำจากอะไร แต่มีทฤษฎีหนึ่งที่ได้รับความนิยม คือมันประกอบด้วยอนุภาคใหม่ที่ยังไม่เคยถูกค้นพบ ซึ่งแตกต่างจากโปรตอน นิวตรอน หรืออิเล็กตรอน อนุภาคที่เป็นไปได้ เช่น WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) หรือ Axions ต่างก็เป็นผู้ต้องสงสัยทางทฤษฎีที่นักฟิสิกส์กำลังค้นหาโดยใช้เครื่องตรวจจับใต้ดิน เครื่องเร่งอนุภาคอย่าง LHC และกล้องโทรทรรศน์พลังงานสูงทั่วโลก
สสารมืดไม่เพียงเป็นปริศนาของจักรวาลเท่านั้น แต่ยังเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจการก่อตัวของกาแล็กซี โครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ และพัฒนาการตั้งแต่เริ่มบิ๊กแบงจนถึงปัจจุบัน หากไม่มีสสารมืด เอกภพอาจไม่มีวันที่จะรวมตัวเป็นดาวหรือกาแล็กซีได้เลย
ดังนั้น สสารมืดจึงเป็นเสาหลักสำคัญของจักรวาล แม้จะมองไม่เห็น แต่ก็เป็นฟันเฟืองที่ทำให้ทุกสิ่งดำรงอยู่ในแบบที่เราเห็นวันนี้ และเป็นหนึ่งในปริศนาที่มนุษยชาติยังคงพยายามค้นหาคำตอบต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง.
สนับสนุนโดย เครื่องช่วยฟังราคาถูก