ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ เป็นมวลก๊าซที่ลุกโชติช่วง ( incandescent gas ) และกระจายอยู่ทั่วทั้ง
เอกภพในระยะที่ห่างกันพอได้สมดุลพอดีเราอาจจุเห็นดาวฤกษ์หลายดวงอยู่กันเป็นกลุ่มในท้องฟ้ายามราตรีในรูปของจุดแสงเล็กๆ บางดวงก็มีแสงสุกใสสว่างกว่าดวงอื่นๆ แต่นั้นก็เป็นเพียงรูปโฉมภายนอกเท่านั้น ทั้งนี้เพราะความสว่างที่เห็นนั้นขึ้นอยู่กับระยะทางที่ดาวฤกษ์ดวงนั้นๆอยู่ห่างจากโลก อายุขัยของดาวฤกษ์แต่ละดวงไม่เท่ากัน ทว่ามันก่อเกิดขึ้นเติบโตและดับไปในที่สุดเหมือนๆกัน
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ทั้งหลายเกิดจากการยุบรวมตัวของ เนบิวลา หรือกล่าวได้อีกอย่างว่าเนบิวลาเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทุกประเภท แต่จุดจบของดาวฤกษ์จะต่างกัน ขึ้นอยู่กับมวลสาร
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลสารต่างๆกัน วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มากๆจะเป็นหลุมดำมวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มาก จะกลายเป็นดาวนิวตรอน และวาระสุดท้ายดาวฤกษ์มวลสารน้อย เช่น ดวงอาทิตย์ จะกลายเป็นดาวแคระ
ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย เช่น ดวงอาทิตย์มีแสงสว่างไม่มากจะใช้เชื้อเพลิงในอัตราที่น้อย จึงมีชีวิตยาว และจบลงด้วยการไม่ระเบิด แต่จะกลายเป็นดาวแคระขาว สำหรับดาวฤกษ์ ที่มีมวลพอๆกับดวงอาทิตย์ จะมีช่วงชีวิตและการเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกับดวงอาทิตย์
ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ มีมวลมาก สว่างมากจะใช้เชื้อเพลิงอย่างสิ้นเปลืองในอัตราสูงมากจึงมีช่วงชีวิตสั้นกว่า และจบชีวิตด้วยการระเบิดอย่างรุนแรง
จุดจบของดาวฤกษ์ที่มวลมาก คือการระเบิดอย่างรุนแรง ที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา (supernova) แรงโน้มถ่วง จะทำให้ดาวยุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ ในขณะเดียวกันก็มีแรงสะท้อนที่ทำให้ส่วนภายนอกของดาวระเบิดเกิดธาตุหนักต่างๆ เช่น ยูเรนียม ทองคำ ฯลฯ ซึ่งถูกสาด กระจายออกสู่อวกาศกลายเป็นส่วนประกอบของเนบิวลารุ่นใหม่ และเป็นต้นกำเนิดของดาวฤกษ์รุ่นต่อไป เช่นระบบสุริยะก็เกิดจากเนบิวลารุ่นหลัง ดวงอาทิตย์และบริวารจึงมีธาตุต่างๆทุกชนิด เป็นองค์ประกอบ ดังนั้น เนบิวลา ดาวฤกษ์ การระเบิดของดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ โลกของเรา สารต่างๆและชีวิตบนโลก จึงมีความสัมพันธ์กันอย่างลึกซึ้ง
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ (The Sun) คือดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงศูนย์กลางของระบบสุริยะ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 ล้านกิโลเมตร หรือ 109 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโลก อยู่ห่างจากโลก 149,600,000 กิโลเมตร หรือ 1 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) ดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าโลก 333,000 เท่า แต่มีความหนาแน่นเพียง 0.25 เท่าของโลก เนื่องจากมีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจน 74% ฮีเลียม 25% และธาตุชนิดอื่น 1% (ข้อมูลเพิ่มเติม NASA Sun Fact Sheet)
โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์
- แก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Fusion core) อยู่ที่ใจกลางของดวงงอาทิตย์ถึงระยะ 25% ของรัศมี แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ทำให้มวลสารของดาวกดทับกันจนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงถึง 15 ล้านเคลวิน จุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันหลอมอะตอมของไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม และปลดปล่อยพลังงานออกมา
- โซนการแผ่รังสี (Radiative zone) อยู่ที่ระยะ 25 - 70% ของรัศมี พลังงานที่เกิดขึ้นจากแก่นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกนำขึ้นสู่ชั้นบนโดยการแผ่รังสีด้วยอนุภาคโฟตอน
- โซนการพาความร้อน (Convection zone) อยู่ที่ระยะ 70 - 100% ของรัศมี พลังงานที่เกิดขึ้นไม่สามารถแผ่สู่อวกาศได้โดยตรง เนื่องจากมวลของดวงอาทิตย์เต็มไปด้วยแก๊สไฮโดรเจนซึ่งเคลื่อนที่หมุนวนด้วยกระบวนการพาความร้อน พลังงานจากภายในจึงถูกพาออกสู่พื้นผิวด้วยการหมุนวนของแก๊สร้อน
ความสว่างเเละอันดับความสว่างของดาวฤกษ์
- ความสว่าง (brightness) ของดาว คือ พลังงานแสงจากดาวที่ตกบน 1 หน่วยพื้นที่ ใน
เวลา 1 วินาที
- อันดับความสว่าง (brightness) ของดาวฤกษ์ เป็นตัวเลขที่กำหนดขึ้นเพื่อแสดงการรับรู้
ความสว่างของผู้สังเกตดาวฤกษ์ด้วยตาเปล่า ดาวที่มองเห็นสว่างที่สุดมีอันดับความสว่าง
เป็น 1 และดาวที่เห็นสว่างน้อยที่สุดมีอันตับความสว่างเป็น 6 นั่นคือดาวยิ่งมีความสว่าง
น้อย อันดับความสว่างยิ่งสูงขึ้น หรืออยู่อันดับท้าย ๆ ส่วนดาวสว่างมากอยู่อันดับต้น ๆ
อันดับควาสว่างของดวงดาวบนท้องฟ้า
| อันดับความสว่าง | ตัวอย่าง |
| -26.7 | ดวงอาทิตย์ |
| -4.5 | ดาวศุกร์เมื่อสว่างที่สุด |
| -3.5 | ดาวศุกร์เมื่อริบหรี่ที่สุด |
| -2.7 | ดาวอังคารเมื่อสว่างที่สุด |
| -2.5 | ดาวพฤหัสบดีเมื่อสว่างที่สุด |
| -1.5 | ดาวพุธเมื่อสว่างที่สุด |
| -1.5 | ดาวซีรีอัล |
| -1.4 | ดาวพฤหัสบดีเมื่อริบหรี่ที่สุด |
| -0.5 | ดาวเสาร์เมื่อสว่างที่สุด |
| -1 | ดาวฤกษ์ประมาณ 20 ดวง |
| 0 | ดาวฤกษ์ประมาณ 20 ดวง |
| 1 | ดาวฤกษ์ประมาณ 20 ดวง |
| 1.2 | ดาวเสาร์เมื่อรบหรี่ที่สุด |
| 1.6 | ดาวอังคารเมื่อริบหรี่ที่สุด |
| 2.6 | ดาวพุธเมื่อริบหรี่ที่สุด |
3
| ดาวฤกษ์ริบหรี่ที่สุดที่อาจมองเห็นได้ในเมืองใหญ่ |
| 6 | ดาวฤกษ์ริบหรี่ที่สุดที่อาจมองเห็นได้ในชนบท |
สีเเละอุณหภูมิของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ที่ปรากฏบนท้องฟ้าจะมีสีต่างกัน เมื่อศึกษาอุณหภูมิผิวของดาวฤกษ์จะพบว่า สีของดาวฤกษ์มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิผิวของดาวฤกษ์ด้วย นักดาราศาสตร์แบ่งชนิดของดาวฤกษ์ตามสีและอุณหภูมิผิวของดาวฤกษ์ได้ 7 ชนิด คือ O B A F G K และ M แต่ละชนิดจะมีสีและอุณหภูมิผิวดังตารางต่อไปนี้
สีของดาวฤกษ์นอกจากจะบอกอุณหภูมิของดาวฤกษ์แล้ว ยังสามารถบอกอายุของดาวฤกษ์ด้วย ดาวฤกษ์ที่มีอายุน้อยจะมีอุณหภูมิที่ผิวสูงและมีสีน้ำเงิน ส่วนดาวฤกษ์ที่มีอายุมากใกล้ถึงจุดสุดท้ายของ
ชีวิตจะมีสีแดงที่ เรียกว่า ดาวยักษ์แดง มีอุณหภูมิผิวต่ำ ดาวฤกษ์แต่ละดวงจะมีสิ่งที่เหมือนกัน คือ องค์ประกอบหลัก ได้แก่ ธาตุไฮโดรเจน และธาตุฮีเลียม พลังงานของดาวฤกษ์ทุกดวงเกิดจากปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ที่แก่นกลาง ของดาว แต่สิ่งที่ต่างกันของดาวฤกษ์ ได้แก่ มวล อุณหภูมิผิว ขนาด อายุ ระยะห่างจากโลก สี ความสว่าง ธาตุที่เป็นองค์ประกอบ และวิวัฒนาการที่ต่างกัน
ระยะทางในดาราศาสตร์
1.หน่วยดาราศาสตร์ มีค่าเท่ากับระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงโลก หรือ 150 ล้าน กิโลเมตร เป็นหน่วยที่ใช้มากในการบอกระยะห่างภายในระบบสุริยะ
1 ปีเเสง คือ ระยะทางที่เเสงเดินทางใช้เวลา 1ปี คิดเป็นระยะทาง9.4607×1012 กิโลเมตร = 63,241.07
1 ปาร์เสด ระยะทางจากโลกถึงดาวที่มีมุมพาราลเเลก์เท่ากับ 1ฟิลิปดา คิดเป็นระยะทาง 206265 A.U.หรือ 3.27 ปีเเสง
เนบิวลา (NEBULA)
คือ กลุ่มก๊าซและฝุ่นที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเองรวมกันอยู่หนาแน่นมากเป็นปริมาณมหาศาล อยู่ระหว่างดาวฤกษ์ในระบบกาแล็กซี่ ลักษณะของเนบิวลาจะปรากฏเป็นฝ้ามัวๆ บริเวณนี้จะเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ต่างๆ และเนบิวลาบางส่วนอาจเกิดจากการระเบิดของดาวฤกษ์กลายเป็นซากก๊าซและฝุ่น
เนบิวลามี 2 ลักษณะ คือ เนบิวลาสว่าง และ เนบิวลามืด
เ เนบิวลาสว่างแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ เเช่น เนบิวลาสว่างใหญ่ในกระจุกดาวลูกไก่ จะสะท้อนแสงสีน้ำเงิน และโดยวัตถุที่สะท้อนแสงคือ ฝุ่นอวกาศ เช่น เนบิวลา M-42 ในกลุ่มดาวนายพราน เนบิวลาวงแหวน M-52 ในกลุ่มดาวพิณ เนบิวลาปูในกลุ่มดาววัว สำหรับเนบิวลาสว่างใหญ่ที่มีทั้งสะท้อนแสงและเรืองแสง เช่น เนบิวลาสามแฉก M-20 ในกลุ่มดาวคนยิงธนู
เนบิวลาสว่างใหญ่คือ เนบิวลาประเภทเรืองแสงที่เกิดจากการเรืองแสงของอะตอมของไฮโดรเจน
ออกซิเจน ไนโตรเจน และ ฮีเลียม
เนบิวลาสว่างประเภทเรืองแสงที่ใหม่ที่สุด คือ เนบิวลาวงกลม เป็นซากของซุปเปอร์โนวา 1987 A อยู่
ในกาแล็กซีแม็กเจลแลนใหญ่ ห่างจากโลก 170000 ปีแสง
เนบิวลามืด เป็นก๊าซและฝุ่นท้องฟ้าที่บังและดูดกลืนแสงดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลังทำให้มองเห็นเป็น
บริเวณดำ เช่นเนบิวลามืดรูปหัวม้าในกลุ่มดาวนายพราน เนบิวลารูปถุงถ่านหิน ในกลุ่มดาว
กางเขนใต้
เนบิวลาดาวเคราะห์
เนบิวลาดาวเคราะห์มิได้มีสิ่งใดเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ แต่เนื่องจากขนาดปรากฏและรูปทรงของมัน
คล้ายดาวเคราะห์จึงเรียกว่าเนบิวลาดาวเคราะห์ เนบิวลาดาวเคราะห์เกิดจากการตายของ
ดาวฤกษ์เพียงดวงเดียว ซึ่งเป็นดาวฤกษ์มวลน้อยและมวลปานกลาง ก่อนตายดาวจะเกิดการยุบพองและ
เป่าคาร์บอนออกมา การยุบพองของดาว ทำให้เนื้อสารหลุดแยกออกจากดาวกลายเป็นเนบิวลาดาว
เคราะห์ แกนกลางของดาวกลายเป็นดาวแคระขาว ธาตุหลักของเนบิวลาดาวเคราะห์ได้แก่ไฮโดรเจน
ฮีเลียม และออกซิเจน ดาวแคระขาวจัดได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานเดียว ของเนบิวลา ดาวเคราะห์ที่ยังคง
หลงเหลือพลังงานอยู่ เนื้อสารของดาวที่หลุดออกเป็นเพียงก๊าซและฝุ่นก๊าซซึ่งไม่มีพลังงานหลงเหลืออยู่
เลย แต่สาเหตุที่เรามองเห็นเนบิวลาดาวเคราะห์ได้เนื่องจากได้รับแสงจากดาวแคระขาวที่อยู่ภายในดาว
แคระขาวเป็นดาวที่ไม่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ขนาดของดาวคงรูปอยู่ได้ด้วยสมดุลของแรงโน้มถ่วง
จากน้ำหนักเนื้อสารของดาวและความดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอน ดาวแคระขาวจึงมาขนาดเส้นผ่าน
ศูนย์กลางประมาณ 10,000 กิโลเมตร ขนาดใกล้เคียงกับโลก ในฐานข้อมูลเมสสิเยร์มีเนบิวลาดาวเคราะห์
จำนวน 4 เนบิวลา ได้แก่ M27 เนบิวลาดัมเบลล์, M57 เนบิวลาวงแหวน, M76 เนบิวลาดัมเบลล์เล็ก และ
M97 เนบิวลานกฮูก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น