6.7 ระบบดาวฤกษ์

กาแลกซีและระบบดาวฤกษ์         
 
 
                     กาแล็กซี (GALAXY) คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่นท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวลา และที่ว่างเปล่า รวมกันอยู่ภายใต้ระบบเดียวกัน เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน
เอกภพมีกาแล็กซีหรือดาราจักรประมาณหนึ่งแสนล้านกาแล็กซี จึงจำแนกลักษณะของกาแล็กซี ได้ 4 พวกดังนี้
 
                    1. กาแล็กซีกลมรีรูปไข่ ( ELLIPTICAL GALAXIES ) มีลักษณะกลมกลางสว่างเป็นรูปไข่ที่มีความแบนต่างกันตั้งแต่ อี7 ( แบนมาก ) ถึง อี0 ( ไม่แบนเลย )
 
 
                 
 
                    2. กาแล็กซีก้นหอย หรือ แบบกังหัน ( SPIRAL GALAXIES ) มีบริเวณตรงกลางสว่างและมีแขน แยกออกเป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) จุดตรงกลางสว่าง มีแขนหลายแขนใกล้ชิดกัน เรียกว่า สไปรัล เอส เอ 2 ) จุดกลางสว่างไม่มาก มีแขนหลวมๆ เรียกว่า สไปรัล เอส บี เช่น กาแล็กซีทางช้างเผือกและแอนโดรเมด้า 3 ) จุดกลางไม่เด่นชัด มีแขนแยกออกจากกัน เรียกว่า สไปรัล เอส ซี
 
 
                    3. กาแล็กซีก้นหอยคาน ( BARRED SPIRAL GALAXIES ) มีลักษณะที่มีแกนเป็นศูนย์กลาง ที่ปลายของแกนทั้งสองข้างมีแขนต่อออกไปเป็นกังหัน แบ่งได้เป็น 3 ระดับ ดังนี้ 1 ) แกนกลางและแขนสว่างชัดเจน เรียกว่า เอส บี เอ 2 ) แกนกลางสว่างไม่มาก และ มีแขนหลวมๆ เรียกว่า เอส บี บี 3 ) แกนกลางไม่ชัดเจน และ มีแขนหลวมๆที่แยกจากกัน เรียกว่า เอส บี ซี
 
 
                    4. กาแล็กซีไร้รูปร่าง ( IRREGULAR GALAXIES ) มีลักษณะที่แตกต่างไปจาก 3 แบบข้างต้น มีอยู่น้อยมากในเอกภพ เช่น กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก
 
  เมื่อสังเกตจากการนำภาพถ่ายมาวิเคราะห์เราอาจจำแนกชนิดของกาแลกซี่จำแนกประเภทของกาแลกซี่ได้  3   ประเภทใหญ่ๆ  ได้แก่  กาแลกซี่รูปวงกลมรี  กาแลกซี่รูปกังหัน  และ  กาแลกซี่อสันฐาน
                                                                                         
                1. กาแลกซี่รูปวงกลมรี ( E , elliptical  galaxies)
ใช้อักษร   E แทนกาแลกซี่พวกนี้แล้วต่อท้ายด้วยตัวเลขที่มีความหมายแทน  10  เท่าของความรีของแผ่นกาแลกซี่ที่ปรากฏเรียงลำดับรูปร่าง นับตั้งแต่เป็นทรงกลม   EO  ไปจนถึงกลมแบน E7 มองด้านข้างคล้ายเลนส์นูน  ( บริเวณตรงกลางสว่างเป็นรูปไข่)
    
            2. กาแลกซี่รูปกังหัน  หรือ  แบบก้นหอย ( S , Spiral  galaxies)
ใช้อักษร   S   แทน    กาแลกซี่พวกนี้  และแบ่งออกเป็น   a , b , c , และ d  มีหลักดังนี้  ความหนาแน่นของการขดของแกนกังหัน ความชัดเจนของการเห็นแกนกังหัน – ขนาดของนิวเคลียร์ 
                     
 
 
 
 
 กาแลกรูปกังหัน  แบ่งเป็น   2   ประเภท 
 
                    2.1   กาแลกซี่รูปกังหันปกติ (Barred  Spiral  galaxies) บริเวณตรงใจกลางมีลักษณะคล้ายเลนส์นูนทั้งสองหน้า   ขอบตรงข้ามมีแขน   2   แขนยืนออกมาแล้วหมุนวนรอบ  จุดศูนย์กลางไปทางเดียวกัน  ระนาบเดียวกัน  และแบ่งออกเป็น   3   ระดับ   ได้แก่- จุดกลางสว่าง บริเวณใจกลางขนาดใหญ่แบนบาง  แขนม้วนงอชิดกัน  เรียกว่า  สไปรัล  เอส เอ  ( Spiral  Sa) – จุดกลางสว่างไม่มาก  มีแขนหลวมๆ  สองข้างเบนออกกว้าง  เรียกว่า  สไปรัล  เอส บี ( Spiral  Sb) เช่น   กาแลกซี่ทางช้างเผือก-จุดกลางไม่เด่นชัด  บริเวณใจกลางเป็นแกนเหล็ก  แขนสองข้างใหญ่     ม้วนตัวอย่างหลวมๆ แยกออกจากกัน  เรียกว่า  สไปรัล  เอส ซี (Spiral  Sc)    
                                                                                                
                2.2   กาแลกซี่อสันฐาน   หรือไร้รูปร่าง ( Irr , Irregular  galaxies) ใช้อักษร   Irr   แทน กาแลกซี่พวกนี้   และแบ่งออกเป็น   2   ประเภท  คือ- กาแลกซี่อสันฐาน 1 (Irr  I)   เป็นกาแลกซี่อสันฐานที่มีสสารอยู่ระหว่างดาวเป็นจำนวนมาก   พร้อมดาวฤกษ์อายุน้อยหรือดาวที่เพิ่งเกิดใหม่  มองเห็นเป็นความสว่างกระจัดกระจาย- กาแลกซี่อสันฐาน 2 (Irr  II)     มีจำนวนน้อย  รูปร่างไม่แน่นอน   ไม่ปรากฏให้เห็นเป็นดาวแยกเป็นดวงๆ แต่ประกอบด้วยฝุ่นและก๊าซปริมาณมาก   ตัวอย่างกาแลกซี่พวกนี้ได้แก่  เมฆแมกเจลเลนใหญ่  และเมฆแมกเจลเลนเล็ก    ซึ่งอยู่บนท้องฟ้าซีกโลกใต้  กาแลกซี่สว่างมากๆ ประมาณ 2 ใน 3     จะเป็นกาแลกซี่รูปกังหัน 
 
 
           ดาวฤกษ์ ( Stars   หรือ Fixed  stars )          
 
                     เป็นดาวที่มีแสงสว่าง  และพลังงานในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ จุดกำเนิดดาวฤกษ์ จากการศึกษาของนักดาราศาสตร์พบว่า   การเกิดดาวฤกษ์อุบัติขึ้นในบริเวณที่ลึกเข้าไปในกลุ่มเมฆ  ฝุ่นและก๊าซ   ซึ่งเรียกว่า  เนบิวล่า  ( Nebular) โดยจะเกิดจากอะตอมของก๊าซที่รวมตัวกันเข้าเป็นเมฆมืดขนาดยักษ์   มีขนาดกว้างใหญ่หลายร้อยปีแสง แรงโน้มถ่วงจะดึงก๊าซและฝุ่นเข้ารวมกันเป็นก้อนก๊าซที่อัดแน่นหมุนรอบตัวเองจนใจกลางมีอุณหภูมิสูงมากพอ   จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ 
 
 
                  การศึกษาดาวฤกษ์ศึกษา  ความสว่าง   สีความสว่างและโชติมาตรของดาว   โดยทั่วไปดาวจะปรากฏสว่างมากหรือน้อยไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสว่างจริงเพียงอย่างเดียวแต่ขึ้นอยู่กับระยะทางของดาว จึงนิยามความสว่างจริงของดาวเป็นโชติมาตรสัมบูรณ์สีของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของดาวแต่ละดวง   ดาวฤกษ์เป็นก้อนก๊าซสว่างที่มีอุณหภูมิสูง   พลังงานที่เกิดขึ้นภายในดวงจะส่งผ่านออกทางบรรยากาศที่เรามองเห็นได้   เรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า ชั้นโฟโตสเฟียร์พร้อมทั้งการแผ่รังสีอินฟราเรด    รังสีอุลตราไวโอเลต  เอกซเรย์  รวมทั้งคลื่นวิทยุ  คลื่นแสงที่ตามองเห็น การพิจารณาอุณหภูมิของดาวฤกษ์กับสี พบว่าอุณหภูมิต่ำ   จะปรากฏเป็นสีแดงและถ้าอุณหภูมิสูง จะปรากฏเป็นสีน้ำเงินและกลายเป็น  สีขาว   โดยมีการกำหนด ดาวสีน้ำเงิน  อุณหภูมิสูงเป็นพวกดาว   O ดาวสีแดงเป็นพวก M   และเมื่อเรียงลำดับอุณหภูมิสูงลงไปหาต่ำ  สเปคตรัมของดาวได้แก่   O – B – A – F – G – K – M ดวงอาทิตย์จัดเป็นพวก   G   ซึ่งมีอุณหภูมิปานกลาง 4.3 วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ดาวเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่หดตัวลงเนื่องจากโน้มถ่วงของตัวเอง   ขณะที่กลุ่มก๊าซและฝุ่นนี้หดตัว     พลังงานศักย์โน้มถ่วงบางส่วนจะกลายเป็นพลังงานจลน์หรือพลังงานความร้อน   และบางส่วนคายออกมาสู่ภายนอก  จากการคำนวณพบว่าใจกลางจะสะสมมวลและโตขึ้นจนกลายเป็นดาวในเวลาประมาณ   1 ล้านปี   อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วพร้อมกับที่ใจกลางของดาวเริ่มเกิดขึ้น   และอนุภาคตรงใจกลางจะกลายเป็นไอ  โมเลกุล (โดยเฉพาะไฮโดรเจน) จะแตกตัวเป็นอะตอม   และในที่สุดจะแตกตัวเป็นอิออน  ฝุ่นจากภายนอกใจกลางจะบดบังแสงจากใจกลางดาวจนมองไม่เห็น ต่อมาอนุภาคและฝุ่นจะดูดกลืนรังสีจากใจกลางและคายพลังงานกลับออกมาเป็นรังสีอินฟาเรด   ทำให้กลุ่มก๊าซมีความทึบแสงจนในที่สุดกลุ่มก๊าซและฝุ่นจะตกลงในใจกลางจนหมดสิ้นดังนั้นดาวที่เกิดใหม่จึงส่องรังสีอินฟาเรด   ต่อมาเมื่อกลุ่มฝุ่นที่บดบังดาวเจือจางลง  
 
 
             ดาวจะเริ่มส่องแสงออกมาให้เห็นโดยมีอุณหภูมิตั้งแต่ 4,000 – 7,000   องศาเซลเซียส   ขึ้นอยู่กับมวลและการหดตัวจะดำเนินต่อไป   จนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงพอที่ไฮโดรเจนจะติดไฟได้   จึงเริ่มนับกลุ่มก๊าซและฝุ่นมีสภาพเป็นดาวอายุ 0 ปี  เมื่อไฮโดรเจนติดไฟ หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์เริ่มต้น   ความดันภายในดวงดาวจะสูงขึ้นจนเกิดแรงสมดุลกับแรงโน้มถ่วง   ดาวจะไม่ยืดและหดต่อไปช่วงนี้ดาวยังไม่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์  เราเรียก  ดาวโปรตรอน  (Proton  Stars) ดาวจะวิวัฒนาการต่อไปในขณะที่ไฮโดรเจนกำลังรวมตัวเป็นฮีเลี่ยม ในที่สุดไฮโดรเจนในใจกลางดาวเผาไหม้หมด  จะมีการยุบตัวอย่างรวดเร็ว   มวลใจกลางจะเพิ่มมากขึ้น  จะเหลือไฮโดรเจนเผาไหม้อยู่ชั้นนอกๆ   ผิวนอกจึงขยายตัวและอุณหภูมิลดลงในสภาพนี้  เรียกว่า  ดาวยักษ์แดง   การหดตัวของใจกลางดาวทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น   ในขณะนี้ไฮโดรเจนชั้นนอกๆจะดับผิวดาวจะร้อนและสว่างขึ้น   ผิวดาวชั้นนอกอยู่ในลักษณะไม่เสถียรอาจมีการยืดหดตัวเป็นจังหวะ ทำให้ความสว่างเปลี่ยนไปเป็นจังหวะ  กลายเป็นดาวแปรแสง

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s