ในช่วงเดือนกุมภาพันธ์ 2025 นักดาราศาสตร์จาก Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ได้ใช้ข้อมูลจากฐานข้อมูล ROSAT All-Sky Survey กล้องโทรทรรศน์อวกาศ X-Ray ยุค 90 ของเยอรมนี เขียนเปเปอร์อธิบายถึงการค้นพบโครงสร้าง Quipu ซึ่งเป็น Sueprstructure ที่ทอดยาวออกไปถึง 1.3 พันล้านปีแสง และมีมวลมากถึง 200 ล้านล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ใน Unveiling the largest structures in the nearby Universe: Discovery of the Quipu superstructure ซึ่งกำลังจะถูกตีพิมพ์ใน Journal Astronomy and Astrophysics
แน่นอนว่าข่าวย่อยง่ายแบบนี้ ได้รับการถูกพูดถึงมากมาย ด้วยความเข้าใจง่ายของมัน แต่อย่างไรก็ตามถ้าใครที่ติดตามข่าวสารวงการดาราศาสตร์มาซักพัก เราก็จะรู้ว่า เอ๊ะ จริง ๆ แล้วโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลมันคือ Observable Universe หรือจักรวาลที่สังเกตได้ (ซึ่งแน่นอน พูดแบนนี้มันจะโกงไป) หรือเราอาจจะได้ยินชื่อของโครงสร้างต่าง ๆ กันมามากพอสมควร รวมถึงชื่ออย่าง Laniakea Supercluster
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักดาราศาสตร์ค้นหาว่าอะไรคือโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดของจักรวาล Laniakea Supercluster ที่ค้นพบในปี 2014 ก็เคยครองตำแหน่งนี้ แต่อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เรียกว่า “ใหญ่ที่สุด” นั้นจริง ๆ แล้ว ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่เราใช้วัด ในบทความนี้ เราจะสำรวจการค้นพบ Quipu เปรียบเทียบกับโครงสร้างก่อนหน้า และวิเคราะห์ว่าความหมายที่แท้จริงของ “โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุด” คืออะไรกันแน่
การค้นพบ Quipu โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุด
Quipu นั้นถูกเรียกว่าเป็น Superstructure ที่ประกอบไปด้วยกระจุกกาแล็กซีจำนวนมหาศาล ซึ่งทอดยาว 1.3 พันล้านปีแสง ถูกค้นพบผ่านการสำรวจ X-Ray และการวิเคราะห์ Redshift โดยอาศัยข้อมูลจาก CLASSIX Cluster Survey ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ ROSAT All-Sky Survey ทำให้สามารถสร้างแผนที่ของกาแล็กซีที่กระจายตัวในเอกภพได้
ทีมวิจัยใช้วิธีคิดแบบ Friends-of-Friends Algorithm เพื่อระบุว่ากระจุกกาแล็กซีใดที่เชื่อมโยงกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ อัลกอริธึมนี้ทำงานโดยการกำหนดว่า กาแล็กซีหรือกระจุกกาแล็กซีใดเป็น “เพื่อนบ้าน” กันภายในระยะที่กำหนด (Linking Length) และหากมีการเชื่อมโยงเพียงพอ ก็จะถือว่ากาแล็กซีเหล่านั้นเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเดียวกัน ผลการวิเคราะห์พบว่า Quipu มีความยาวถึง 428 Mpc โดยมีค่า Overdensity หรือ ΔCl ของกระจุกกาแล็กซีอยู่ที่ประมาณ 1.4 แปลว่าบริเวณที่มี Quipu มี ความหนาแน่นของกระจุกกาแล็กซีสูงกว่าค่าเฉลี่ยของเอกภพถึง 1.4 เท่า
ในขณะที่ค่า Overdensity ของสสารทั้งหมดหรือ ΔDM มีค่าระมาณ 0.5 โดยตัวเลขนี้นั้นก็หมายถึง ปริมาณสสารทั้งหมดในบริเวณนี้ รวมถึงสสารมืดด้วย มีความหนาแน่นสูงกว่าค่าเฉลี่ยของเอกภพเพียง 50% ซึ่งหมายความว่าแม้จะมีการกระจุกตัวของกระจุกกาแล็กซีสูง แต่โดยรวมแล้วความหนาแน่นของมวลสารทั้งหมดไม่ได้สูงมากนัก เพราะมี “ช่องว่าง” ระหว่างเส้นใยของโครงสร้างมาก
ตัวเลขนี้ทำให้ Quipu มีมวลมากกว่าโครงสร้างใด ๆ ที่เคยค้นพบมา ส่งผลให้มันกลายเป็นตัวแปรสำคัญในแบบจำลองจักรวาล ด้วยมวลที่สูงและขนาดที่ใหญ่ โครงสร้างนี้อาจมีผลกระทบต่อการขยายตัวของเอกภพ และอาจช่วยอธิบายว่าทำไมบางส่วนของจักรวาลถึงมีความหนาแน่นสูงกว่าที่เราคาดการณ์ไว้
ชื่อ “Quipu” ได้รับแรงบันดาลใจจากระบบเชือกผูกปมของอารยธรรมอินคา ซึ่งใช้สำหรับบันทึกข้อมูลและเล่าเรื่องราว โครงสร้างนี้มีลักษณะเป็นเส้นใยที่เชื่อมต่อกันอย่างซับซ้อน คล้ายกับเครือข่ายจักรวาลที่ถักทอเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สุดที่เคยมีมา
มองย้อนกลับไปที่ Laniakea
ก่อนการค้นพบ Quipu หรือ Cluster ต่าง ๆ ที่ประกอบสร้างเป็น Quipu เราอาจจะได้ยิน Supercluster Laniakea ถูกยกให้เป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดของเอกภพ ด้วยขนาด 520 ล้านปีแสง และเป็นที่ตั้งของกาแล็กซีทางช้างเผือก สิ่งที่ทำให้ Laniakea มีความพิเศษคือแนวคิดของ “ความเชื่อมโยงด้วยแรงโน้มถ่วง” หรือ Gravitational Coherence ซึ่งหมายความว่ากาแล็กซีในซูเปอร์คลัสเตอร์นี้เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันเข้าสู่จุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วง
เปเปอร์เล่าการค้นพบของ Laniakea นั้นมีชื่อว่า The Laniakea supercluster of galaxies และแม้กระทั่งในเปเปอร์ Laniakea เองก็ยังมีการตั้งคำถามเกี่ยวกับการจำกัดขอบเขตของ Supercluster ซึ่งโดยทั่วไปแล้วถูกกำหนดจากความหนาแน่นของกาแล็กซีที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับบริเวณรอบ ๆ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยของ Laniakea ใช้วิธีใหม่ โดยใช้ Peculiar Velocity Flows (การไหลของกาแล็กซีที่ไม่เป็นไปตามการขยายตัวของเอกภพ แต่มาจากแรงโน้มถ่วงเป็นหลัก) เพื่อกำหนดว่า กาแล็กซีใดอยู่ใน “อ่างโน้มถ่วงเดียวกัน” (Basin of Attraction)
ถ้าเราดูจากภาพเราจะเห็นชัดว่า Laniakea นั้นจะมีลักษณะของการไหลเป็นเส้น ๆ แสดงออกอย่างชัดเจนว่าโครงสร้างนี้มีเรื่องของแรงโน้มถ่วงในการวิ่งเข้าสู่ศูนย์กลางเป็นหลัก
คู่แข่งและการถกเถียงเรื่องโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุด
การค้นพบ Quipu ทำให้เราต้องกลับมาทบทวนโครงสร้างจักรวาลขนาดใหญ่อื่น ๆ อีกครั้ง เช่น
- Sloan Great Wall ถูกประเมินว่ามีขนาด 1.3 พันล้านปีแสง
- Hercules-Corona Borealis Great Wall ขนาด 1 หมื่นล้านปีแสง แต่ยังเป็นที่ถกเถียงว่ามีอยู่จริงหรือไม่
Sloan Great Wall เป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเส้นยาวมาก (ตามชื่อของมัน) โดยประกอบด้วยกาแล็กซี่จำนวนมากซึ่งกระจายตัวในลักษณะคล้ายกับ “กำแพง” ที่มีความยาวประมาณ 1.37 พันล้านปีแสง โดยมีความหนาและความสูงที่ไม่แน่นอน แต่สามารถถือเป็นโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ถูกค้นพบในช่วงประมาณปี 2003
ในขณะที่ Hercules-Corona Borealis Great Wall มีความยาวประมาณ 1 หมื่นล้านปีแสง ซึ่งทำให้มันมีขนาดใหญ่กว่าทั้ง Sloan Great Wall, Quipu และ Laniakea ไม่ต้องพูดถึง เทียบกันไม่ได้เลย
Hercules-Corona Borealis Great Wall ถูกค้นพบจากการสังเกตการณ์ควอนตัมของปรากฎการณ์ Gamma-Ray Bursts (GRBs) ซึ่งเป็นการระเบิดที่มีพลังงานสูงในจักรวาลที่เกิดจากดาวฤกษ์ที่ระเบิดหรือการชนกันของหลุมดำ นักดาราศาสตร์พบว่าบริเวณที่มี Gamma-Ray Bursts จำนวนมากนั้นมักจะมีการจัดกลุ่มเป็นเส้นยาวที่ยากจะอธิบาย โดยที่มันมีลักษณะคล้ายกับกำแพงมหึมาที่ยาวและใหญ่กว่าทุกโครงสร้างที่เคยพบมาก่อนในจักรวาล
ปัญหาใหญ่คือ เราจะกำหนดว่า “ใหญ่ที่สุด” อย่างไร เราควรใช้ ระยะทาง, มวลรวม, ปริมาตร, หรือ แรงโน้มถ่วง เป็นเกณฑ์ Quipu อาจยาวที่สุด แต่ Hercules-Corona Borealis อาจมีมวลรวมมากกว่า หรือ Laniakea อาจมีความเชื่อมโยงด้วยแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งกว่า
แล้วอะไรคือโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดกันแน่
Quipu มีขนาด 1.3 พันล้านปีแสง ซึ่งใหญ่กว่า Laniakea ที่มีขนาด 520 ล้านปีแสงหลายเท่าตัว มวลของ Quipu อยู่ที่ประมาณ 200 ล้านล้านเท่าของดวงอาทิตย์ ในขณะที่มวลของ Laniakea ยังไม่สามารถวัดได้อย่างแน่ชัด โครงสร้างของ Quipu เป็นลักษณะของเครือข่ายเส้นใยที่ซับซ้อน ในขณะที่ Laniakea เป็นกระจุกกาแล็กซีที่มีแรงโน้มถ่วงร่วมกัน ในด้านผลกระทบ Quipu มีอิทธิพลต่อการขยายตัวของเอกภพ ในขณะที่ Laniakea ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีที่อยู่ใกล้เคียง นอกจากนี้ ทั้งสองโครงสร้างเป็นเพียงสภาพชั่วคราวในระดับเวลาจักรวาล ซึ่งหมายความว่าพวกมันอาจแตกสลายหรือเปลี่ยนแปลงรูปร่างในอนาคตอันไกล
หากมองในมุมมองทางวิทยาศาสตร์ นักดาราศาสตร์ใช้ปัจจัยหลายอย่างในการตัดสินว่าโครงสร้างใดควรถือว่า “ใหญ่ที่สุด” เช่น ขนาดทางกายภาพ มวล และการเชื่อมโยงของแรงโน้มถ่วง
แต่เทคเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในแต่ละวัน ก็กลับช่วยให้เราสร้างการนิยามใหม่ ๆ ได้เช่นกัน อย่าง Quipu เป็นผลจากการพัฒนาเครื่องมือทางดาราศาสตร์ เช่น การสำรวจในย่าน X-Ray เป็นหลัก
การค้นพบ Quipu ในปี 2025 ได้เปลี่ยนความเข้าใจของเราต่อโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ แม้ว่ามันจะถูกเรียกว่า Superstructure ที่ใหญ่ที่สุด แต่นิยามพวกนี้นี้อาจเปลี่ยนไปตามการพัฒนาเทคโนโลยีและแนวคิดทางจักรวาลวิทยา
ในอนาคต การสำรวจจักรวาลที่ลึกขึ้นอาจนำไปสู่การค้นพบโครงสร้างที่ใหญ่กว่านี้อีก โดยเฉพาะเมื่อเรามีกล้องโทรทรรรศน์อวกาศมุมกว้างรุ่นใหม่ ๆ อย่างเช่น Euclid ยานอวกาศไขปริศนาสสารและพลังงานมืด หรือ SPHEREx กล้องโทรทรรศน์มุมกว้าง นักสำรวจกาแล็กซีตัวใหม่ของ NASA ซึ่งทำให้เราได้ตระหนักว่าจักรวาลของเรานั้นยิ่งใหญ่และซับซ้อนกว่าที่เคยคาดคิดไว้ นักวิทยาศาสตร์ยังคงเดินหน้าค้นหา และสิ่งที่เรารู้ในวันนี้ อาจเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการค้นพบที่ยิ่งใหญ่กว่านี้ในอนาคตก็ได้
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
