คณะนักวิจัยระหว่างประเทศจากโครงการทดลอง ลักซ์-เซพลิน (LUX-ZEPLIN หรือ LZ) ค้นพบการชนกันของอนุภาคปริศนาที่ไม่สามารถอธิบายได้เพียงครั้งเดียว ซึ่งมีลักษณะตรงกับคุณสมบัติของ “สสารมืด” (dark matter) เหตุการณ์ประวัติศาสตร์นี้เกิดขึ้น ณ สถาบันวิจัยใต้ดินแซนฟอร์ด (Sanford Underground Research Facility หรือ SURF) ในรัฐเซาท์ดาโคตา สหรัฐอเมริกา โดยใช้ถังบรรจุธาตุซีนอนเหลวบริสุทธิ์สูง (ultrapure liquid xenon) ใต้ดินลึกเพื่อตรวจหาการปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค ซึ่งถือเป็นการเข้าใกล้การค้นพบสสารลึกลับที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของจักรวาลมากที่สุดเป็นประวัติการณ์ แม้ทีมนักวิทยาศาสตร์จะยังไม่ยืนยันอย่างเป็นทางการว่านี่คือการพบสสารมืดแบบร้อยเปอร์เซ็นต์ก็ตาม
สสารมืดเป็นสิ่งสสารลึกลับที่ไม่เปล่งแสงหรือสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic radiation) จึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป แต่กลับมีมวลมหาศาลคิดเป็นร้อยละ 27 ของมวลสารทั้งหมดในเอกภพ ขณะที่วัตถุที่เรามองเห็นได้อย่างดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และร่างกายมนุษย์เป็นสสารปกติ (ordinary matter) เพียงร้อยละ 5 เท่านั้น โดยนักดาราศาสตร์ชาวสวิส ฟรีตซ์ ซวิกกี (Fritz Zwicky) ได้ค้นพบเบาะแสแรกของสสารมืดมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ พ.ศ. 2470 จากการสังเกตแรงโน้มถ่วง (gravitational pull) ที่ยึดเหนี่ยวกาแลกซีเข้าด้วยกัน และหลังจากนั้นมนุษย์ทำได้เพียงรับรู้ถึงการมีอยู่ของมันผ่านอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงโดยไม่เคยตรวจจับอนุภาคของมันโดยตรงได้เลย
สำหรับกระบวนการตรวจจับในครั้งนี้ ทีมงานตั้งสมมติฐานว่าหากอนุภาคผู้สมัครของสสารมืดอย่าง “วิมป์” (WIMP หรือ Weakly Interacting Massive Particle) ชนเข้ากับนิวเคลียสของอะตอมซีเนอน จะเกิดแสงวาบขึ้นสองครั้งในระดับพลังงานที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งจากการวิเคราะห์ข้อมูลความยาว 220 วัน ระหว่างเดือนมีนาคม พ.ศ. 2566 ถึงเมษายน พ.ศ. 2567 ทีมวิจัยพบเหตุการณ์ผิดปกติเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2566 โดย แซม เอริกเซน (Sam Eriksen) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบริสตอล (University of Bristol) ได้นำเสนอผลงานนี้ในการประชุมวิชาการดาราศาสตร์ฟิสิกส์อนุภาคระดับเทราอิเล็กตรอนโวลต์ (2026 TeV Particle Astrophysics conference) ประจำปี พ.ศ. 2569 ณ ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเน้นย้ำว่าเนื่องจากระบบเครื่องตรวจจับมีความเที่ยงตรงสูงมาก แม้จะเป็นสัญญาณเพียงครั้งเดียวก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง
แม้ผลลัพธ์ดังกล่าวจะสร้างความตื่นเต้นอย่างมากในวงการฟิสิกส์ เนื่องจากผ่านการตรวจสอบซ้ำหลายครั้งโดย เทเรซา ฟรุธ (Theresa Fruth) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ (University of Sydney) และทีมนักวิจัย แต่นักวิทยาศาสตร์อย่าง ริก เกตสเกลล์ (Rick Gaitskell) โฆษกโครงการ LZ ยืนยันว่ายังจำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อความแน่ชัดและยังไม่รีบสรุปว่าเป็นสสารมืดจริง ทั้งนี้ การค้นพบนี้เกิดขึ้นสอดคล้องกับจังหวะที่องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือนาซา ประกาศเตรียมส่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศ แนนซี เกรซ โรมัน (Nancy Grace Roman Space Telescope) ขึ้นสู่อวกาศเพื่อไขปริศนาสสารมืดและพลังงานมืด (dark energy) ร่วมด้วย ซึ่งช่วยตอกย้ำว่ามนุษย์กำลังเข้าใกล้การไขความลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเอกภพเข้าไปทุกขณะ
- แหล่งข้อมูลอ้างอิง: Have scientists discovered a dark matter particle?
About Author
