เอกภพขยายตัวเร็วกว่าที่คิด! นักดาราศาสตร์ยืนยัน “ความขัดแย้งฮับเบิล” คือเรื่องจริงที่ท้าทายกฎฟิสิกส์

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติเผยผลการวัดอัตราการขยายตัวของเอกภพในยุคปัจจุบันที่มีความแม่นยำสูงสุดเท่าที่เคยมีมา ข้อมูลล่าสุดยืนยันว่าเอกภพของเรากำลังขยายตัวเร็วกว่าที่แบบจำลองทางจักรวาลวิทยาในยุคแรกเริ่มได้ทำนายเอาไว้ การค้นพบครั้งนี้เป็นการตอกย้ำว่าความคลาดเคลื่อนที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "ความขัดแย้งฮับเบิล" (Hubble tension) นั้นไม่ใช่แค่ข้อผิดพลาดจากการวัดเครื่องมือ แต่อาจเป็นสัญญาณสำคัญที่บ่งบอกว่าเราต้องทบทวนความเข้าใจเกี่ยวกับกฎทางฟิสิกส์และองค์ประกอบของเอกภพเสียใหม่

นักวิทยาศาสตร์ทราบมานานแล้วว่าเอกภพไม่ได้อยู่นิ่ง แต่กำลังขยายตัวและดึงให้กาแล็กซีต่างๆ ถอยห่างออกจากกัน ในการคำนวณว่าเอกภพขยายตัวเร็วแค่ไหนหรือการหา "ค่าคงตัวฮับเบิล" นักวิจัยใช้วิธีหลักสองวิธี วิธีแรกคือการสังเกตการณ์เอกภพในบริเวณใกล้เคียง โดยการวัดระยะทางของดวงดาวและกาแล็กซีต่างๆ เพื่อดูว่าพวกมันเคลื่อนที่ออกห่างจากเราเร็วเพียงใด ส่วนวิธีที่สองคือการมองย้อนกลับไปในอดีตอันไกลโพ้น โดยอาศัยรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของเอกภพ ซึ่งเป็นแสงแรกที่หลงเหลือจากเหตุการณ์บิกแบง เพื่อทำนายว่าอัตราการขยายตัวในปัจจุบันควรจะเป็นเท่าใดตามแบบจำลองมาตรฐานทางจักรวาลวิทยา

ตามทฤษฎีแล้ว ทั้งสองวิธีนี้ควรให้ผลลัพธ์ที่ตรงกัน แต่ในความเป็นจริงกลับขัดแย้งกันอย่างสิ้นเชิง การสังเกตการณ์จากเอกภพใกล้เคียงระบุว่าเอกภพขยายตัวด้วยอัตราประมาณ 73 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก ในขณะที่การคำนวณจากเอกภพยุคแรกเริ่มชี้ให้เห็นตัวเลขที่ช้ากว่าคือประมาณ 67 ถึง 68 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก แม้ตัวเลขจะดูแตกต่างกันไม่มากในทางคณิตศาสตร์ แต่ในระดับจักรวาลวิทยานั้นถือเป็นช่องว่างที่กว้างเกินกว่าจะปัดตกให้เป็นเพียงความบังเอิญทางสถิติ ความไม่ลงรอยกันอย่างต่อเนื่องนี้ถูกขนานนามว่า "ความขัดแย้งฮับเบิล"

เพื่อไขปริศนานี้ เครือข่ายความร่วมมือด้านระยะทาง (H0DN) ซึ่งรวมถึงผู้เชี่ยวชาญจากศูนย์วิจัยดาราศาสตร์เชิงแสงและอินฟราเรดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา ได้นำข้อมูลจากการสังเกตการณ์หลายทศวรรษมารวมกันเป็นเครือข่ายการวัดระยะทางที่ครอบคลุม พวกเขาใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ชั้นนำทั้งบนพื้นโลกและในอวกาศ โดยตรวจสอบความถูกต้องผ่านวัตถุท้องฟ้าหลายประเภท เช่น ดาวแปรแสงซีฟิอิดที่มีการสว่างและหรี่ลงอย่างเป็นจังหวะ ดาวยักษ์แดง และซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ดาวระเบิดที่มีระดับความสว่างสม่ำเสมอจนสามารถใช้เป็นมาตรวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำ การใช้วิธีการที่หลากหลายและทับซ้อนกันนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบข้ามข้อมูลกันได้อย่างรัดกุม

ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์ครั้งใหญ่ที่ตีพิมพ์ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2569 ระบุค่าคงตัวฮับเบิลไว้ที่ 73.50 บวกหรือลบ 0.81 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก ซึ่งถือเป็นการวัดที่ทำสถิติความแม่นยำสูงถึงระดับที่คลาดเคลื่อนน้อยกว่าร้อยละหนึ่ง ความแม่นยำในระดับนี้เป็นการปิดประตูข้อสันนิษฐานเดิมๆ ที่เชื่อว่าความขัดแย้งฮับเบิลอาจเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์หรือข้อบกพร่องในการวัดระยะทางดาวจุดใดจุดหนึ่ง

หากความแตกต่างนี้เป็นเรื่องจริงตามที่หลักฐานทั้งหมดชี้ชัด ย่อมหมายความว่าแบบจำลองมาตรฐานทางจักรวาลวิทยาที่เราใช้เพื่ออธิบายวิวัฒนาการของเอกภพอาจยังไม่สมบูรณ์ นักฟิสิกส์อาจกำลังตกหล่นองค์ประกอบสำคัญบางอย่างไป เช่น พฤติกรรมที่แท้จริงของพลังงานมืด อนุภาคชนิดใหม่ที่ยังไม่ถูกค้นพบ หรือแม้กระทั่งความจำเป็นในการปรับปรุงทฤษฎีแรงโน้มถ่วง การวัดอัตราการขยายตัวที่แม่นยำในครั้งนี้จึงไม่ใช่เพียงการอัปเดตตัวเลขทางวิทยาศาสตร์ แต่คือการเปิดประตูบานใหม่สู่ความรู้ทางฟิสิกส์ที่รอให้มนุษยชาติก้าวเข้าไปค้นหาคำตอบในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: Science Daily

• The Universe is expanding too fast and scientists still can’t explain it