ความก้าวหน้าของวิทยาการด้านฟิสิกส์อนุภาค อาจทำให้ไม่ช้านี้นักเรียนนักศึกษาวิชาเคมีจะต้องจดจำ “ตารางธาตุ” (periodic table) ในรูปแบบใหม่ ซึ่งไม่ใช่ตารางข้อมูลของสสารธรรมดาทั่วไป แต่อาจเป็น “ตารางธาตุล่องหน” ของธาตุสสารมืด (dark matter) ชนิดต่าง ๆ ที่มีมวลรวมกันมากมายมหาศาลแต่เราไม่อาจจะมองเห็นได้

มีแนวคิดใหม่ที่เสนอว่า เอกภพได้ผลิตสสารมืดขึ้นในช่วงเวลาไม่กี่นาทีหลังเหตุการณ์บิ๊กแบง แต่อนุภาคของสสารมืดเหล่านี้ถูกกักเก็บไว้ในพื้นที่จำกัดคล้ายฟองอากาศที่มีความหนาแน่นสูงจำนวนมาก จนฟองบรรจุสสารมืดที่หนักอึ้งบางส่วนยุบตัวลงกลายเป็นหลุมดำ และจะปลดปล่อยสสารมืดกลับออกมาอีกครั้งในรูปของธาตุที่มองไม่เห็นชนิดต่าง ๆ เมื่อหลุมดำนั้นเกิดการระเหยจนหมดสิ้นไปด้วยการแผ่รังสีฮอว์คิง (Hawking Radiation)

แนวคิดใหม่ดังกล่าวอยู่ในงานวิจัยสาขาฟิสิกส์ทฤษฎี ซึ่งเผยแพร่ทางคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org ในหัวข้อ “สสารมืดที่ถูกรีไซเคิล” โดยเป็นผลงานล่าสุดของทีมนักจักรวาลวิทยาซึ่งนำโดยมหาวิทยาลัยโอกลาโฮมา (OU) ในสหรัฐฯ

สสารมืดนั้นเป็นสสารที่มีมวลรวมในสัดส่วนสูงสุดถึง 85% เมื่อคิดจากปริมาณของมวลสารทุกชนิดที่มีอยู่ในเอกภพ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่ามันคืออะไร แต่รู้ได้จากหลักฐานโดยอ้อมทางดาราศาสตร์และฟิสิกส์อนุภาคว่า สสารมืดมีน้ำหนักเบามากและไม่อาจจะมองเห็นได้ ซึ่งหมายความว่ามันแทบจะไม่มีอันตรกิริยากับแสงหรืออนุภาคของสสารชนิดปกติธรรมดาเลย

เราทราบถึงการมีอยู่ของสสารมืดได้ จากปรากฏการณ์ที่ดวงดาวต่าง ๆ ตรงขอบของดาราจักรขนาดยักษ์ ถูกเหวี่ยงให้หมุนด้วยความเร็วสูงแต่กลับไม่หลุดกระเด็นออกไปด้านนอก เหมือนกับมีมวลของบางสิ่งที่มองไม่เห็นยึดตรึงมันเอาไว้ ซึ่งปัจจุบันนักจักรวาลวิทยาเชื่อกันว่า สสารมืดคือตัวการสำคัญอย่างหนึ่ง ที่ทำให้ดาราจักรและโครงสร้างขนาดใหญ่ในห้วงอวกาศอย่างเส้นใยเอกภพเกาะตัวกันเป็นกลุ่มก้อน

ทีมนักวิจัยผู้เสนอแนวคิดใหม่เรื่องสสารมืด ได้ทดสอบทฤษฎีที่ว่าจักรวาลสร้างสสารมืดปริมาณมหาศาลขึ้นมาได้ หลังเหตุการณ์บิ๊กแบงผ่านไปเพียงไม่กี่นาที โดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เนรมิตสภาวการณ์ดังกล่าวขึ้นมาใหม่ จนทำให้พบว่ามีช่องว่างหรือฟองที่กักเก็บสสารมืดเกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก จากขั้นตอนการเปลี่ยนผ่านต่าง ๆ ของห้วงจักรวาลอายุน้อย เช่นการที่แรงพื้นฐานในธรรมชาติเพียงหนึ่งเดียว ค่อย ๆ แยกตัวออกเป็นแรง 4 ชนิด ดังที่เห็นกันอยู่ในปัจจุบัน

ต่อมาในภายหลัง ฟองสสารมืดที่หนักอึ้งเหล่านี้ได้ยุบตัวกลายเป็นหลุมดำ ซึ่งจะเปิดโอกาสให้สสารมืดถูกปลดปล่อยออกมาอีกครั้งผ่านการแผ่รังสีฮอว์คิง แต่สสารมืดที่ถูกรีไซเคิลหรือวนกลับออกมาสู่ห้วงอวกาศใหม่ก่อนหลุมดำจะสลายตัวหมดสิ้นไป จะอยู่ในรูปของธาตุที่มองไม่เห็นชนิดต่าง ๆ ซึ่งมีปริมาณจำกัด ทำให้สสารมืดนั้นหาได้ยากกว่าสสารปกติที่เกิดตามมาในภายหลัง และอาจมีตารางธาตุล่องหนเป็นของตัวเองต่างหากด้วย


ภาพเชิงซ้อนแสดงองค์ประกอบของใจกลางกระจุกกาแล็กซี Abell 52 บริเวณสีฟ้าคือสสารมืดที่มีมวลอยู่มากที่สุด

คาดว่าธาตุล่องหนของสสารมืดนั้น แม้จะมีคุณสมบัติส่วนใหญ่เหมือนกันคือไม่อาจจะมองเห็นได้ แต่ก็มีความแตกต่างในเรื่องของมวล ความเร็ว และการมีปฏิสัมพันธ์กับสสารปกติธรรมดา ซึ่งสามารถจะนำมาจำแนกและจัดเรียงให้อยู่ในรูปของตารางธาตุอีกแบบหนึ่งได้

อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องใช้เวลาอีกนานหลายปี กว่าที่นักวิทยาศาสตร์จะคิดค้นเทคโนโลยีที่สามารถพิสูจน์สมมติฐานนี้ได้ หรือสามารถจะตรวจจับธาตุของสสารมืดได้สัก 2-3 ชนิด แต่การพัฒนาเทคนิควิเคราะห์คลื่นความโน้มถ่วง (gravitational wave) จะทำให้เราทราบถึงสภาวการณ์ในอดีตขณะเอกภพถือกำเนิดขึ้นใหม่ ๆ ได้ละเอียดขึ้น และหากธาตุชนิดต่าง ๆ ของสสารมืดมีอยู่จริง มันจะส่งผลต่อกฎทางเคมีและฟิสิกส์ที่ใช้กันอยู่ในทุกวันนี้ด้วย