ดาวฤกษ์

                  ดวงดาวที่สังเกตบนท้องฟ้าเกือบทุกดวงเป็นดาวฤกษ์  ดาวฤกษ์ที่ปรากฏนักดาราศาสตร์จัดเป็นกลุ่มจัดเป็นกลุ่มๆ  เรียกว่า  กลุ่มดาว  เช่นกลุ่มดาวจักรราศี  กลุ่มดาวที่ใช้บอกทิศเหนือและฤดูกาล
ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่บนท้องฟ้าเคลื่อนที่ปรากฏจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก           แต่ดาวเหนือเป็นดาวฤกษ์ที่ปรากฏอยู่ตำแหน่งเดิมตลอดเวลา  เนื่องจากแกนหมุนของโลกที่ผ่านขั้วโลกเหนือชี้อยู่ในตำแหน่งใกล้เคียงกับดาวเหนือ  เราสามารถหาตำแหน่งของดาวเหนือและทิศเหนือได้จากกลุ่มดาวที่ใช้หาทิศเหนือ  คือกลุ่มดาวจระเข้  กลุ่มดาวค้างคาวและกลุ่มดาวนายพราน
ระบบของดวงดาวที่ประกอบด้วยกลุ่มดาวฤกษ์  เนบิวลา  และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ          รวมเรียกว่า  กาแล็กซี  ระบบสุริยะเป็นส่วนหนึ่งของกาแลกซีทางช้างเผือก  ระบบที่รวบรวมกาแล็กซีหลายแสนล้านกาแล็กซีเข้าด้วยกัน  ตลอดจนวัตถุต่างๆในท้องฟ้า 
เรียกว่าเอกภพ(Universe)


ดาวฤกษ์


คำอธิบาย: http://thaiastro.nectec.or.th/skyevnt/planets/img/mars/0308sky.png
ดาวฤกษ์  ที่มา: thaiastro.nectec.or.th


ดาวที่เรามองเห็นบนฟ้าส่วนใหญ่เป็นดาวฤกษ์  ดาวฤกษ์เป็นก้อนแก๊สร้อนขนาดใหญ่ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็น ธาตุไฮโดรเจน ดาวฤกษ์ทุกดวงมีความเหมือนกัน คือ มีพลังงานในตัวเองและเป็นแหล่งกำเนิดธาตุต่างๆ เช่น ธาตุฮีเลียม ลิเทียม เบริลเลียม ส่วน ธาตุที่มีนิวเคลียสขนาดใหญ่จะเกิดจากดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มากๆเท่านั้น
แม้จะมีความเหมือนกันในเรื่องดังกล่าว แต่ดาวฤกษ์ยังมีความแตกต่างกันในเรื่องต่อไปนี้ คือ มวล อุณหภูมิผิวหรือสีผิวหรืออายุ องค์ประกอบทางเคมี ขนาด ระยะห่าง ความสว่างและระบบดาว รวมทั้งวิวัฒนาการ

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์


คำอธิบาย: http://www.chaiyatos.com/stay11.gif
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์  ที่มา : www.chaiyatos.com


ดาวฤกษ์ทั้งหลายเกิดจากการยุบรวมตัวของ เนบิวลา
หรือกล่าวได้อีกอย่างว่าเนบิวลาเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทุกประเภท แต่จุดจบของดาวฤกษ์จะต่างกัน ขึ้นอยู่กับมวลสาร
 วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลสารต่างๆกัน วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มากๆจะเป็นหลุมดำมวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มาก จะกลายเป็นดาวนิวตรอน และวาระสุดท้ายดาวฤกษ์มวลสารน้อย เช่น ดวงอาทิตย์ จะกลายเป็นดาวแคระ
ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย เช่น ดวงอาทิตย์มีแสงสว่างไม่มากจะใช้เชื้อเพลิงในอัตราที่น้อย จึงมีชีวิตยาว และจบลงด้วยการไม่ระเบิด แต่จะกลายเป็นดาวแคระขาว สำหรับดาวฤกษ์ ที่มีมวลพอๆกับดวงอาทิตย์ จะมีช่วงชีวิตและการเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกับดวงอาทิตย์
ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ มีมวลมาก สว่างมากจะใช้เชื้อเพลิงอย่างสิ้นเปลืองในอัตราสูงมากจึงมีช่วงชีวิตสั้นกว่า และจบวิตด้วยการระเบิดอย่างรุนแรง
 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



คำอธิบาย: http://uc.exteen.com/micmix/images/cats20.jpg
วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์  ที่มา  : micmix.exteen.com


วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลสารต่าง ๆ กัน
วาระสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มาก ๆ จะเป็นหลุมดำ (บน)
มวลสารมากกว่าดวงอาทิตย์มาก จะกลายเป็นดาวนิวตรอน (กลาง)
และวาระสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลสารน้อย เช่น ดวงอาทิตย์ จะกลายเป็นดาวแคระ (ล่าง)

ชนิดของดาวฤกษ์ (แบ่งตามสีและอุณหภูมิผิว)



เมื่อนำแสงของดาวฤกษ์มาวิเคราะห์ สามารถแบ่งชนิดของดาวฤกษ์ตามสีและอุณหภูมิผิวได้เป็น 7 แบบหลัก ๆ คือแบบ O B A F G K และ M ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์แบบ G มีสีเหลือง อุณหภูมิผิวราว 6,000 เคลวิน แผนผังเฮิรตซ-รัสเซล (Hertzsprung-Russell Diagram) แต่ละจุด มาจากข้อมูล ของดาวฤกษ์แต่ละดวง ด้วยการนำสี ความสว่างและอุณหภูมิผิวของดาวมาสัมพันธ์กัน ดาวฤกษ์จะแยกชนิด และรวมกันเป็นกลุ่ม ตามขนาดและความสว่างของดาว ชนิดที่สำคัญได้แก่ ดาวยักษ์ใหญ่ (Super Giant stars) ดาวยักษ์ (Giant stars) ดาวสามัญ(Main sequence stars) และดาวแคระขาว(White dwarf stars) เป็นต้น ดวงอาทิตย์อยู่ในกลุ่มดาวสามัญ ตัวอย่างของดาวฤกษ์บางดวงในแผนผังเฮิรตซปรุง-รัสเซล ดาวที่อยู่ ในกลุ่ม ของดาวสามัญ คือดาวที่อยู่ในสภาพสมดุลย ซึ่งเป็นช่วงที่ ยาวนานที่สุด ของชีวิต ดาวฤกษ์ ที่กำลัง เข้าใกล้จุดจบของชีวิต

 

 ตารางชนิดสเปกตรัมเรียงตามลำดับอุณหภูมิพื้นผิวดาว และแสดงความคมชัดของเส้นไฮโดรเจน

ชนิดสเปกตรัม

อุณหภูมิพื้นผิวดาว

สีของดาว

เส้นดูดกลืนไฮโดรเจน

O

30,000–60,000 K

ฟ้า

จาง

B

10,000–30,000 K

ฟ้าขาว

เห็นชัด

A

7,500–10,000 K

ขาว

คมชัดมาก

F

6,000–7,500 K

ขาว

เห็นชัด

G

5,000–6,000 K

ขาวเหลือง

จาง

K

3,500–5,000 K

ส้มเหลือง

จางมาก

M

2,000–3,500 K

แดงส้ม

จางมาก

  ระยะห่างของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ที่นักเรียนเห็นบนท้องฟ้าอยู่ไกลมาก ดวงอาทิตย์และดาวพรอก ซิมาเซนเทอรีเป็นเพียงดาวฤกษ์สองดวงในบรรดาดาวฤกษ์หลายแสนล้านดวงที่ประกอบกันเป็นกาแล็กซี (Galaxy) กาแล็กซีหลายพันล้านกาแล็กซีรวมอยู่ในเอกภพ นักดาราศาสตร์จึงคิดค้นหน่วยวัดระยะทางที่เรียกว่า ปีแสง (light-year) ซึ่งเป็นระยะทางที่แสงใช้เวลาเดิน ทางเป็นเวลา 1 ปี แสงเดินทางด้วยความเร็วประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้น ระยะทาง 1 ปีแสงจึงมีค่าเท่ากับ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร   "  เมื่อแสงเดินทาง 4.2 ปี จากดาวพรอกซิมาเซนเทอรีมาถึงโลก  ดังนั้นดาวพรอกซิมาเซนเทอรีจะอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางเท่าไร "

คำอธิบาย: http://www.chaiyatos.com/skyl22.jpg
ระยะห่างของดาวฤกษ์ ที่มา : http://veraserver.mtk.nao.ac.jp/


ท้องฟ้าในเวลากลางคืนที่เต็มไปด้วยดาวฤกษ์ระยิบระยับอยู่มากมาย นัก ดาราศาสตร์ได้พบวิธีที่จะวัดระยะห่างของดาวฤกษ์เหล่านี้โดยวิธีการใช้ แพรัลแลกซ์(Parallax)

 แพรัลแลกซ์ คือการย้ายตำแหน่งปรากฏ ของวัตถุเมื่อผู้สังเกตุอยู่ในตำแหน่งต่างกัน
นักวิทยาศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์แพรัลแลกซ์ในการวัดระยะทางของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียงกับเรา โดยการสังเกตดาวฤกษ์ดวงที่เราต้องการวัดระยะทางในวันที่โลกอยู่ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ และสังเกตดาวฤกษ์ดวงนั้นอีกครั้งเมื่อโลกโคจรมาอยู่อีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ ในอีก 6 เดือนถัดไป นักดาราศาสตร์สามารถวัดได้ว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นย้ายตำแหน่งปรากฏไปเท่าไรโดยเทียบกับดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลังซึ่งอยู่ห่างไกลเรามาก ยิ่งตำแหน่งปรากฏย้ายไปมากเท่าใด แสดงว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นอยู่ใกล้เรามากเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามถ้าตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์แทบจะไม่มีการย้ายตำแหน่งเลยแสดงว่าดาวฤกษ์นั้นอยู่ไกลจากเรามาก   เราไม่สามารถใช้วิธีแพรัลแลกซ์ในการวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่มากกว่า 1,000 ปีแสง เพราะที่ระยะทางดังกล่าว การเปลี่ยนตำแหน่งของผู้สังเกตบนโลกจากด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ไปยังอีก ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์แทบจะมองไม่เห็นการย้ายตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์นั้นเลย
การที่โลกหมุนรอบตัวเอง จึงทำให้คนบนโลกมองเห็นการเคลื่อนที่ปรากฏของดวงดาวต่าง ๆ ที่อยู่บนท้องฟ้าได้ และช่วงเวลาที่ดาวแต่ละดวงปรากฏให้เราเห็นนั้นจะแตกต่างกันด้วย ในการสังเกตดาวดวงเดียวกันถ้าผู้สังเกตอยู่ในตำแหน่งที่มีละติจูดต่างกัน จะมองเห็นการเคลื่อนที่ปรากฏของดาวดวงนั้นได้แตกต่างกันตำแหน่งในบางละติจูดผู้สังเกตจะไม่มีโอกาสเห็นดาวบางดวงเลย และในบางละติจูดผู้สังเกตจะเห็นดาวจำนวนหนึ่งที่ปรากฏบนท้องฟ้าตลอดเวลา

 

 


ผู้จัดทำ นางมาลินี ศิริจารี

Email : malinee@rajsima.ac.th