นักดาราศาสตร์วัดแสงดาวทั้งหมดที่เคยมีมา ตั้งแต่กำเนิดดาวดวงแรกในอดีตจนวันนี้

คำว่า โฟตอน (photon) มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกคำว่า  แปลว่า แสง เป็นอนุภาคขนาดเล็กที่สุดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นแสง)  คนตั้งชื่อนี้ คือ กิลเบิร์ต เอ็น เลวิส ในปี ค.ศ.1926

ดังนั้น อนุภาคโฟตอน (Photon) ก็คือ อนุภาคของแสง แสงเข้มมาก คือโฟตอนมาก แสงเข้มน้อย คือโฟตอนน้อย

โฟตอนเป็นอนุภาคมูลฐานที่อาจถูกสร้างขึ้นหรือทำลายได้เมื่อมีอันตรกิริยากับอนุภาคอื่น แต่จะไม่สลายตัว นั่นแปลว่า โฟตอนตั้งแต่ดาวดวงแรกถือกำเนิดขึ้นหลังการก่อกำเนิดจักรวาลเมื่อ 13,700 ล้านปีก่อน ก็จะยังคงอยู่จนถึงปัจจุบัน

ทีมนักดาราศาสตร์ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเฟอร์มี (Fermi) เพื่อนับและคำนวณจำนวนของอนุภาคโฟตอนทั้งหมดที่เคยมีอยู่ในจักรวาลตั้งแต่แรกเริ่ม  และหลังจากการรวบรวมวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้เป็นเวลา 9 ปี พบว่ามีจำนวนของอนุภาคของแสงหรือโฟตอนทั้งสิ้นนับจนถึงวันนี้  4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 อนุภาค

ซึ่งเท่ากับ 4 x 10⁸⁴ หรือเท่ากับ 4 ตามด้วยเลขศูนย์ 84 ตัว

อนุภาคของแสงตั้งแต่เริ่มมีดาวดวงแรกเหล่านี้ ส่วนใหญ่ไม่ได้สูญหายไปไหน แต่กลายสภาพเป็น EBL หรือแสงพื้นหลังนอกกาแล็กซี (Extragalactic Background Light) ซึ่งปรากฏเป็นเหมือนกลุ่มหมอกจาง ๆ มองเห็นได้ยาก ทีมนักดาราศาสตร์ผู้วิจัยเรื่องนี้ต้องใช้รังสีแกมมาทรงพลังที่ปล่อยออกมาจากเบลซซาร์ (Blazar) หรือหลุมดำมวลยิ่งยวดจำนวน 739 แห่งที่อยู่กระจายไปทั่วจักรวาลตั้งแต่ 200 ล้านปีจนถึง 11,600 ล้านปีก่อน  สาดส่องไปที่กลุ่มหมอกของแสงโบราณเหล่านึ้ จนทำให้กลุ่มหมอด EBL เรืองแสงขึ้นมาให้มองเห็นได้ชัดเจน

แล้วจะนับจำนวนอนุภาคแสงไปทำไม

การตรวจวัดปริมาณแสงดาวที่เคยมีมาทั้งหมดในครั้งนี้ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ทราบถึงประวัติความเป็นมาของจักรวาลโดยละเอียดขึ้น ตั้งแต่ยุคกำเนิดคือเมื่อ 13,700 ล้านปีที่แล้วที่จักรวาลยังดำมืด ขยับมาทีละ  1,000 ล้านปี จนทราบว่า ดาวดวงแรกๆจะค่อยๆก่อตัวขึ้นจนมาถึงจุดที่มีอัตราก่อกำเนิดของดวงดาวสูงสุดที่ 11,000 ล้านปีที่แล้ว จากนั้นก็ค่อย ๆ ลดการก่อกำเนิดของดวงดาวลงมา  จนในปัจจุบันมีดาวฤกษ์เกิดใหม่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกโดยเฉลี่ยปีละ 7 ดวงเท่านั้น นอกจากนี้ยังทำให้ทราบถึงอัตราเร็วของการขยายตัวของจักรวาลด้วย

(อธิบายภาพวาดประกอบ -รังสีแกมมาจาก เบลซซาร์ (Blazar) ตรงกลางภาพที่เป็นีขาวแยกลงบนล่าง ทำให้ EBL ที่เป้นเหมือนหมอกรอบๆ เรืองแสงสีเขียวขึ้นมา)

เครดิตภาพและบางส่วนของข้อมูลจาก  www.sciencenews.org
เรียบเรียงโดย @MrVop