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