จักรวาลของเรากำลังกลืนจักรวาลทารก ? ทฤษฎีใหม่อธิบายการขยายตัวของเอกภพ

จักรวาลของเรากำลังขยายตัวในอัตราเร่งที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทฤษฎีจักรวาลวิทยาทุกทฤษฎีเห็นพ้องต้องกัน แต่ยังไม่มีคำอธิบายว่าขยายเพราะอะไร ล่าสุดมีทฤษฎีใหม่ที่น่าสนใจเผยแพร่ออกมาก็คือ จักรวาลของเรากำลังขยายตัวเพราะมันชนปะทะและดูดซับจักรวาลทารกคู่ขนานอยู่เรื่อย ๆ 

ก่อนหน้านี้ทฤษฎีที่โด่งดังมากก็คือจักรวาลเต็มไปด้วยสสารลึกลับที่เรียกว่า พลังงานมืด (Dark Energy) ที่ทำให้จักรวาลขยายตัว ทฤษฎีการขยายตัวนี้ถือเป็นแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน (Standard Cosmological Model) แต่พลังงานมืดที่อธิบายในทฤษฎีนี้เข้าใจยาก และมันไม่ได้แสดงตัวเองออกมาในรูปแบบอื่น ทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนตั้งคำถามถึงการมีอยู่ของมัน รวมถึงมองหาความเป็นไปได้อื่น ๆ ของสาเหตุที่ทำให้จักรวาลขยายตัวด้วย

การศึกษาล่าสุดนี้ นักวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นมาใหม่เพื่อเสนอแนวคิดที่ว่าการขยายตัวของจักรวาล อาจจะเกิดขึ้นจากการผสานเข้ากับจักรวาลอื่น ๆ อย่างต่อเนื่อง โดย ยัน อัมบยอร์น (Jan Ambjørn) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน และเป็นผู้นำการศึกษานี้บอกว่า “การค้นพบหลักในงานของเราคือเอกภพขยายตัวอย่างรวดเร็ว อาจมีคำอธิบายง่าย ๆ คือ มันกำลังผสานรวมเข้ากับจักรวาลทารก (Baby Universe) และแบบจำลองใหม่นี้อาจเหมาะกว่าแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน (Standard Cosmological Model)” 

แม้ว่าความคิดที่ว่าจักรวาลอื่น ๆ มีความสัมพันธ์กับจักรวาลของเรา ไม่ใช่ความคิดใหม่ แต่การศึกษานี้ก็ได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นมาใหม่ เพื่อสำรวจผลกระทบเชิงสมมุติของสิ่งนี้ต่อวิวัฒนาการของจักรวาลของเรา ซึ่งการคำนวณของนักวิจัยแสดงให้เห็นว่า หากจักรวาลของเรารวมเข้ากับจักรวาลอื่นจริง มันก็ควรจะเพิ่มปริมาตรให้จักรวาลของเราจนเครื่องมือในโลกเราสามารถวัดได้ว่าจักรวาลมีการขยายตัว

นักวิทยาศาสตร์ยังได้ยังคำนวณอัตราการขยายตัวของจักรวาลโดยใช้ทฤษฎีของพวกเขา และพบว่าการคำนวณของพวกเขาสอดคล้องกับการสังเกตจักรวาลมากกว่าแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐานแบบดั้งเดิม

การศึกษาใหม่นี้ยังช่วยอธิบายการพองตัวของจักรวาลด้วย การพองตัวของจักรวาลนี้คือการขยายตัวอย่างรวดเร็วในเกิดขึ้นในช่วงแรกที่จักรวาลเกิดขึ้น ซึ่งก่อนหน้านี้นักฟิสิกส์เสนอว่าการขยายตัวนี้เกิดจากสนามสมมติ (Hypothetical Field หรือสนามที่นักฟิสิกส์เสนอให้มีอยู่บนพื้นฐานของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์หรือกรอบทางทฤษฎี แต่ยังไม่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาหรือทดลอง) เรียกว่า ดิอินเฟลชัน (The Inflation) ที่ทำให้เกิดการขยายตัวรวดเร็วมาก ๆ ในช่วงเสี้ยววินาทีแรกหลังจากเกิดบิ๊กแบง แต่ในการศึกษาใหม่นี้ได้เสนอว่าการขยายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงแรกอาจเกิดจากการที่มีจักรวาลขนาดใหญ่ดูดซับจักรวาลของเราที่ตอนนั้นยังเป็นจักรวาลทารกอยู่ หลังจากที่จักรวาลของเราถูกดูดกลืน มันก็ชนกับจักรวาลทารกอื่น ๆ และรวมเข้าด้วยกันด้วย

แต่แม้ทฤษฎีนี้จะสามารถช่วยตอบปัญหาเรื่องการพองตัวของจักรวาลในยุคแรกได้ แต่นี่ก็เป็นเพียงทฤษฎีที่เกิดจากข้อมูลเชิงสังเกตเท่านั้น ซึ่งตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงศึกษาเรื่องนี้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในอนาคตก็อาจจะมีคำตอบจริง ๆ ให้กับคำถามเหล่านี้ได้

ที่มาข้อมูล Space, IOPScience

ที่มารูปภาพ Pixabay