เมื่อยานนิวฮอไรซันส์ไปถึงส่วนมืดด้านนอกของระบบสุริยะ ผ่านดาวพลูโต เครื่องมือของยานก็ตรวจพบบางสิ่งที่แปลกประหลาด

ช่องว่างระหว่างดวงดาวสว่างไสวมาก แผ่วเบามาก สิ่งนี้ไม่ได้คาดคิดมาก่อน แสงนี้เรียกว่าพื้นหลังแสงของจักรวาลซึ่งเป็นแสงจางๆ จากแหล่งกำเนิดแสงทั้งหมดในจักรวาลนอกกาแลคซีของเรา

• บทความอื่น ๆ : diamexpertise.com

ส่วนที่แปลกคือปริมาณแสง มีมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าควรจะมีอย่างมีนัยสำคัญ – ในความเป็นจริง มี มากกว่าสองเท่า

ตอนนี้ ในรายงานฉบับใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายถึงคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับแสงที่มากเกินไป ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการปฏิสัมพันธ์ของสสารมืดที่ ตรวจไม่พบ

“ผลลัพธ์ของงานนี้” เขียนโดยทีมนักวิจัยที่นำโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ José Luis Bernal แห่งมหาวิทยาลัย Johns Hopkins “ให้คำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับพื้นหลังแสงของจักรวาลที่มากเกินไปซึ่งอนุญาตโดยข้อจำกัดการสังเกตอิสระ และนั่นอาจตอบข้อใดข้อหนึ่ง สิ่งที่ไม่รู้จักมายาวนานที่สุดในจักรวาลวิทยา: ธรรมชาติของสสารมืด”

เรามีคำถามมากมายเกี่ยวกับเอกภพ แต่สสารมืดเป็นหนึ่งในคำถามที่น่ารำคาญที่สุด เป็นชื่อที่เราตั้งให้กับมวลลึกลับในเอกภพที่มีหน้าที่ให้แรงโน้มถ่วงในจุดที่เข้มข้นมากกว่าที่ควรจะเป็น

มีสมมติฐานบางอย่างเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเป็น หนึ่งในตัวเลือกคือaxionซึ่งอยู่ในชั้นสมมุติฐานของอนุภาคที่มีแนวความคิดเป็นครั้งแรกในทศวรรษที่ 1970 เพื่อไขข้อสงสัยว่าทำไมแรงปรมาณูที่รุนแรงจึงเป็นไปตามสิ่งที่เรียกว่าสมมาตรความเท่าเทียมกันของประจุเมื่อแบบจำลองส่วนใหญ่บอกว่าไม่จำเป็น

ปรากฎว่า axions ในช่วงมวลเฉพาะควรจะทำงานเหมือนกับที่เราคาดหวังให้สสารมืดทำ และอาจมีวิธีตรวจจับพวกมันได้ เพราะตามทฤษฎีแล้ว แอกไอออนคาดว่าจะสลายตัวเป็นโฟตอนคู่หนึ่งเมื่อมีสนามแม่เหล็กแรงสูง

การทดลองหลายอย่างกำลังค้นหาแหล่งที่มาของโฟตอนเหล่านี้ แต่ควรส่งกระแสข้อมูลในอวกาศในปริมาณที่มากเกินไปด้วย

ความยากอยู่ที่การแยกแสงเหล่านี้ออกจากแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ทั้งหมดในจักรวาล และนี่คือที่มาของพื้นหลังแสงของจักรวาล

พื้นหลังนั้นตรวจจับได้ยากมากเนื่องจากมันจางมาก Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) บนยาน New Horizons อาจเป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดสำหรับงานนี้ มันอยู่ไกลจากโลกและดวงอาทิตย์ และ LORRI มีความไวมากกว่าเครื่องมือที่ติดอยู่กับยานสำรวจโวเอเจอร์ซึ่งเปิดตัวเมื่อ 40 ปีก่อนซึ่งอยู่ไกลออกไปมาก

นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าส่วนเกินที่ตรวจพบโดยยานนิวฮอไรซันส์เป็นผลสืบเนื่องมาจากดาวฤกษ์และกาแล็กซีที่เรามองไม่เห็น และตัวเลือกนั้นยังคงอยู่บนโต๊ะอีกมาก งานของ Bernal และทีมของเขาคือการประเมินว่าสสารมืดที่มีลักษณะคล้าย axion อาจมีส่วนทำให้เกิดแสงเพิ่มเติมหรือไม่พวกเขาทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และพบว่าแกนที่มีมวลระหว่าง 8 ถึง 20 อิเล็กตรอนโวลต์สามารถสร้างสัญญาณที่สังเกตได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ

นั่นถือว่าเบามากสำหรับอนุภาคหนึ่งๆ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะวัดเป็นเมกะอิเล็กตรอนโวลต์ แต่จากการประมาณการเมื่อเร็วๆ นี้ ทำให้ชิ้นส่วนสมมุติของสสารมีค่าเพียงเศษเสี้ยวของอิเล็กตรอนโวลต์เดียว ตัวเลขเหล่านี้จะต้องการให้ axions มีขนาดค่อนข้างใหญ่

เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าคำอธิบายใดถูกต้องโดยพิจารณาจากข้อมูลปัจจุบันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้วางรากฐานสำหรับการค้นหาอนุภาคปริศนาเหล่านี้ในอนาคต โดยการจำกัดมวลของแอกไอออนที่อาจเป็นสาเหตุของส่วนเกินให้แคบลง”หากส่วนเกินเกิดขึ้นจากการสลายตัวของสสารมืดไปสู่เส้นโฟตอน จะมีสัญญาณสำคัญในการวัดความเข้มของเส้น” นักวิจัยเขียน

“ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องมืออัลตราไวโอเลตบนยานนิวฮอไรซันส์ (ซึ่งจะมีความไวที่ดีกว่าและโพรบในช่วงสเปกตรัมที่แตกต่างกัน) และการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับการลดทอนรังสีแกมมาพลังงานสูงมากก็จะทดสอบสมมติฐานนี้และขยายการค้นหาสสารมืดไปสู่ ช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น”