การกำหนดดวงดาว หรือดาวฤกษ์

        เนื่องจากวิทยาศาสตร์ทางดาราศาสตร์ของมนุษย์โลกได้พัฒนาไปไกลมากขึ้นมีกล้อง อับเบล ที่ส่งขึ้นไปโคจรนอกโลก ที่สามารถไปส่องดูดวงดาวต่างๆ ได้อย่างแม่นยำและชัดเจน ทำให้เห็นกลุ่มดวงดาวและกาแลคชี ต่างๆ ได้มากมาย เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบศึกษา จึงทำให้เห็นดวงดาวที่เพิ่งเกิด และดวงดาวที่กำลังจะดับหรือตายหรือตายไปแล้ว

 

                                           เรามาดูการก่อตัวเกิดดวงดาวกัน   

         จากการวิเคาะห์ของผมได้ว่า มวลสารย่อมดึงดูดเข้าหากันตามกฏวัตถุย่อมดึงดูดเข้าหากัน และในอาวกาศนั้นี่มีสะภาวะไม่สเถียร ของพลังงาน คือในหน่วยของพื้นที่แต่และหน่วย หาได้มีพลังงานเท่ากันไม่ มีการอัดและคลายตัวของพลังงานอยู่ตลอดเวลา แต่พลังงานและวัตถุนี้หาได้ศูนย์หายไปไหน ซึ่งมีการสับเปลี่ยนอยู่ตลอด ซึ่งจะไปเกี่ยวกับระบบกาแลคชี และระบบยูนิเวิล(ทั้งหมด)

         ดังนั้นการก่อตัวของกลุ่มดาวฤกษ์(เน้นกลุ่มดังดาวที่เกิด) เกิดขึ้นในบริเวณที่พลังงานมีการอัดตัวเข้าหากัน ซึ่งมีพลังงานมากกว่าพื้นที่ในอาวกาศโดยรอบๆ อนุภาคและก๊าชต่างๆ ที่เบา ก็เสมือนกับมารวมกลุ่มกันคล้ายเมฆมหมอกที่รวมกันเป็นก้อน และภายในกลุ่มก้อนที่สะสมมากพอ แต่ภายในกลุ่มเฆมอนุภาพและก๊าชเหล่านั้น พลังงานของแต่ละหน่วยพื้นที่ก็หาได้เท่ากัน ดังนั้นในบริบวณใหนที่มีการบิบอัดของพลังงานมากๆ (สมมุติฐานของผม อาจเกิดจากอนุภาพที่มองไม่เห็น คล้ายหลุมดำเล็กๆ) และมีอนุภาคหรือกลุ่มก๊าชหนาแน่นมากในระดับที่อยู่ชิดใกล้กันจนถึงระยะที่อนุภาคหรือก๊าชเหล่านั้นดึงดูดเข้าหากัน รวมกลุ่มอย่างหนาแน่นมากขึ้นจึงเกิดเป็นก้อนมวลสารเหลวของก๊าชเบาขึ้นมาก่อน โดยก๊าชเบาอย่างก๊าชไอโดรเจนจะถูกดึงดูดเข้าสู่จุดศูนย์กลางอย่างรวดเร็วกว่าก๊าชที่หนักกว่า จึงก่อตัวขึ้นจากก๊าซไฮโดรเจน และก๊าซอื่นๆในอวกาศ รวมกลุ่มกันเข้าด้วยแรงโน้มถ่วงของตน จนเกิดเป็นกลุ่มก๊าซที่หนาแน่นขึ้นเรื่อยๆ ยิ่งมวลสูงขึ้น และแต่ละโมเลกุลเข้าใกล้กันมากขึ้น แรงที่อัดแต่ละโมเลกุลเข้าหากันก็ยิ่งมากขึ้น กลุ่มก๊าซที่หนาแน่นนี้จะเริ่มหมุนวน และมีอุณหภูมิสูงขึ้นเรื่อยๆ ใช้เวลาหลายล้านปี จนกระทั่งอุณหภูมิสูงพอ ที่จะทำให้นิวเคลียสของไฮโดรเจน รวมตัวกันเกิดปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชัน กลายเป็นฮีเลียม ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา
ดาวดาวที่อยู่ช่วงก่อกำเนิดนี้ เรียกว่าโปรโตสตาร์(Protostar) มีอุณหภูมิสูงกว่าล้านองศาทีเดียว
พลังงานที่เกิดขึ้นจากปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ทำให้แกนกลางของโปรโตสตาร์มีอุณหภูมิสูงขึ้น และทำให้นิวเคลียสของไฮโดรเจนอะตอมอื่นๆที่อยู่ไม่ไกล รวมตัวกันเกิดปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชันต่อไป และต่อไปถึงอะตอมอื่นๆ ไปเรื่อยๆเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ พลังงานที่ปล่อยออกมาทำให้กลุ่มก๊าซที่อยู่รอบนอกของโปรโตสตาร์ ส่องแสงออกมา และเมื่อถึงจุดหนึ่ง นิวเคลียร์ฟิวชันที่แกนกลาง ก็จะมากพอ ที่จะมีแรงต้านการบีบอัดของแรงโน้มถ่วงได้ โปรโตสตาร์ก็จะสามารถ คงสภาพเป็นดาวฤกษ์

         แต่ก็จะมีแผ่นมวลสารบางๆ คล้ายดิสย์ อยู่รอบๆ เรียกแผ่นนี้ว่า Proto-planetary disks (Proplyds) ซึ่งเป็นอนุภาคที่หนักกว่าก๊าชเบา คาดว่าจะรวมตัวกันเป็นต้นกำเนิด ของดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์ในอนาคต

        หมายเหตุ  ความรู้บางส่วนเอามาจากลิงค์ http://www.isiam.info/cosmos/orion.html

     

         ต่อไปนี้เราจะมาดูดวงดาวที่เพิ่งเกิดหรือการกำหนดดวงดาว ดังรูปที่ยกมา

            

                                        Recent Releases: 8/23/2006
                                                   STScI-2006-41
Wispy Dust and Gas Paint Portrait of Starbirth 
This active region of star formation in the Large Magellanic Cloud (LMC), as photographed by ...
              จากภาพด้านบน จะเห็นว่ามีดาวดวงใหม่กำเกิดและเพิ่งเกิดขึ้นในกลุ่มฝุนและก็าช มากมาย และกลุ่มฝุ่นและก๊าชนั้นเรียกว่าเนบิลา ดังกลุ่มสว่างที่อยู่ด้านล่างของภาพ ดูอีกภาพหนึ่งจะได้เห็นการเกิดดวงดาวอย่างชัดเจน ซึ่งอยู่ในตำแหน่ง Orion Nabula ซึ่งจะเห็นดาวฤกษ์เกิดใหม่อย่างชัดเจน

             

                            ภาพทั้งหมดเอามาจากเว็บ(Picture from web)     http://hubblesite.org/gallery/

       เมื่อเจาะเข้าไปดูดาวฤกษ์ที่กำลังก่อตัวได้ดังภาพข้างล่างนี้

            

 

                                  ต่อไปเป็นจุดจบของดวงดาวหรือการตายของดาวฤกษ์

           ดวงอาทิตย์หรือดาวฤกษ์ต่างก็มีอายุ เพราะเมื่อมวลสารของก๊าชไอโดรเจนรวมตัวกับจนควบแน่นจนมีความร้อนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ  เกิดปฏิกริยานิวเคลียร์ฟิวชัน กลายเป็นฮีเลียม ปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา ก็จะเกิดภาวะการบีบอัดเพราะแรงโน้มถ่วงกับพลังระเบิดของนิวเคลียร์ ก็จะทำให้ดาวฤกษ์นั้นเสมือนเสถียรอยู่ เพราะแรงบีบอัดกันแรงระเบิดสมดูลย์กัน จึงคงสภาพอยู่ได้ แต่พลังงานนิวเคลียร์นั้นหาได้คงที่อยู่ตลอดไป ย่อมมีการลดลงและหมดไปเมื่อปลดปล่อยจนหมดสิ้น

            ดังดวงอาทิตย์ของสุริยะจักรวาลเรานี้ ตั้งแต่ก่อตัวเกิดมาสมบูรณ์จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์คำนวณอายุได้ประมาณ 4,500 ล้านปี และก็จะหมดพลังงานในอนาคตต่ไปอีกก็ประมาณ 5,000 ล้านปีข้างหน้า

 

            กระบวนการณ์คือ ดาวฤกษ์ได้พลังงานมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันภายในแกนกลาง ไฮโดรเจนรวมตัวกันได้เป็นฮีเลียม ปลดปล่อยพลังงานมหาศาล เมื่อผิวนอกของดวงดาวได้รับพลังงาน ก็จะให้แสงสว่างของดาวฤกษ์ออกมา
           พลังานจากนิวเคลียร์ฟิวชันภายในแกนกลาง ยังช่วยต่อสู้กับแรงโน้มถ่วงจากมวลของดวงดาว ไม่ให้ดาวยุบตัวมีขนาดเล็กลง จึงยังคงสภาพเป็นดาวฤกษ์อยู่ได้ แต่ดวงดาวที่มีขนาดใหญ่มีมวลมาก สว่างมากและมีอุณหภูมิสูงมาก จะมีการใช้พลังงานมากกว่า ไฮโดรเจนภายในจะหมดไปอย่างรวดเร็ว จึงมีอายุขัยที่สั้นกว่าดาวดวงเล็กๆ  เมื่อสารที่เป็นต้นกำเนิดของนิวเคลียร์ฟิวชัน ใกล้จะหมดลง พลังงานที่ปล่อยจากแกนกลางลดลง แกนกลางจะยุบตัวลง เนื่องจากไม่สามารถสู้แรงโน้มถ่วงได้อีก แต่เปลือกนอกของดวงดาวที่ส่องสว่าง กลับจะแยกตัวออกมา ดวงดาวจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น กลายเป็นดาวยักษ์ใหญ่สีแดง(Red supergiant star) หรือดาวยักษ์สีแดง(Red giant star)

        บางครั้งชั้นนอกของดาวยักษ์แดงจะแยกตัวออกจากแกนกลาง ขยายและกระจายตัวออก กลายเป็นเนบิวลาประเภท Planetary nebula แต่ตรงกลางกลายเป็นดาวดวงเล็กอุณหภูมิสูง เรียกว่า ดาวแคระขาว (White dwarf) เป็นจุดจบของดวงดาวประเภทเดียวกับดวงอาทิตย์ของเรา

      ซึ่งดาวแคระขาว จะมีขนาดเล็กมาก แต่มีมวลความหนาแน่นสูงมากและมีความร้อนสูงมากๆ

        หมายเหตุ  ความรู้ส่วนข้างบนนี้เอามาจากลิงค์ http://www.isiam.info/cosmos/nova.html


        มาดูภาพจุดจบของดาวฤกษ์ ต่างกัน 3 ภาพว่าเป็นภาพอย่างไรในท้องฟ้า

                  

                                 ภาพทั้งหมดเอามาจากเว็บ(Picture from web)     http://hubblesite.org/gallery/

         เมื่อกาลเวลาผ่านไปยาวนานเป็นพันๆ ปี แสงของนิบิวลาก็หายไป เป็นฝุ่นอนุภาคหรือก๊าชในอากาศที่มองไม่เห็นกระจายไปในอาวกาศ ฝุ่นอนุภาคหรือก๊าชหาได้หายไปใหน ก็จะกลายเป็นวัตถุดิบของการเกิดดาวดวงใหม่ ในบริเวณอื่นๆของ อาวกาศ

 

         แต่ก็มีคำถามขึ้นว่า เมื่อเหลือเป็นดาวแคระขาว แล้วจะเป็นอย่างไรต่อไป?

          จากข้อมูลผมจึงสมมุติฐานแบ่งออกเป็น 3 แบบ ดังนี้(เน้นเป็นสมมุติฐานของผมเอง

          1. ถ้าดาวแคระขาวนั้นมีขนาดใหญ่หรือมีมวลสูงมากๆ ก็จะยังยุบตัวลงไปเพราะแรงบีบอัดหรือแรงโน้มถ่วงเข้าสู่ศูนย์กลาง จนกายเป็น Dark metter ดึงดูดแม้กระทั้งแสง จึงไม่สามารถมองเห็นได้ แล้วในที่สุดอาจกลายเป็นหลุมดำ (Black hol) แล้วปลอดปล่อยพลังงานไปอีกด้านหนึ่ง จนหมดและสลายพลังงานจากตำแหน่งนั้นไป

          2. ถ้าดาวแคะขาวนั้นมีขนาดไม่ใหญ่ ก็จะคงตัวเป็นดาวแคระขาวอยู่อย่างนั้น รอการสะสมอนุภาพหรือก๊าชใหม่ กลุ่มอนุภาพและก๊าช ที่มารวมกันจะไปสัมพันธ์กับเกลียวพลังงานจากแก่นกลางของกาแลคชี แล้วมาสัมพันธ์กับกลุ่มดาวแคระขาว ในบริเวณนั้น ทำให้ดาวแคระขาวนั้นสามารถดึงดูดอนุภาคและก๊าชเหล่านั้นมารวมตัวกันอีก ก็อาจจะกลายเป็นดาวฤกษ์ขึ้นมาใหม่ก็เป็นไปได้

          3. หรือถ้าดาวแคระขาวขนาดไม่ใหญ่นั้น เมื่อเวลานานแสนนานไปยุบตัวอย่างช้าๆ กลายเป็น ดาวมืด(Dark star) หรือดาวนิวตรอน เป็นจุดพลังงานที่ดูดแม้กระทั้งแสง รอจนดาวมืดนั้นมีจำนวนมาก คือดาวฤกษ์ตายจำนวนมากๆ ก็กลายเป็นกลุ่มดาวมืด หรือจุดพลังงานที่ดึงดูด ในบริเวณรอบ นั้นไปทั่ว บวกกับแรงหรือพลังงานดึงดูดจากศูนย์กลางของกาแลคชี ทำให้เกิดมีกลุ่มอนุภาคหรือก๊าชมารวมกัน แล้วกลุ่มดาวมืดเหล่านั้นก็ดึงดูดฝุ่นและก๊าชเข้ามารวมตัวกันจนหนาทึบ แล้วก่อตัวกันเป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่เกิดใหม่ก็ได้   

         หมายเหตุ กลุ่มฝุ่นและก๊าชในอาวกาศ จะมารวมกันแล้วเกิดเป็นดวงดาวขึ้นมานั้น ต้องมีการบีบอัดของพลังงานในบริเวณอาวกาศตรงนั้นขึ้นมา ซึ่งไปสัมพันธ์กันกับการดึงดูดหรือบีบอัดของพลังงานตรงศูนย์กลางกาแลคชิ ทำให้มวลสารหรือก๊าชมารวมกันมากๆ จนฝุ่นและก๊าชเหล่านั้นเกิดแรงดึงดูดกันเองที่มากขึ้นกลายเป็นแรงโน้มถ่วงเข้าสู้ศูนย์กลางของตัวเอง เกิดเป็นดวงดาวขึ้นมา แล้วในบริเวณนั้นจะมีดาวเกิดใหม่หลายๆ ดวงเป็นกระจุกอยู่ในเวลาไร่เลี่ยกัน ดังภาพของการเกิดกลุ่มดาวเกิดใหม่

        

             ผมจึงได้สมมุติฐานการเกิดดาวใหม่หรือกลุ่มดาวใหม่ 2 กรณี คือ

   กรณีที่ 1.เพราะแรงดึงดูดของศูนย์กลางกาแลคชี นั้นทำให้กลุ่มฝุ่นอนุภาคและก๊าช มารวมตัวกันเป็นเกียวหรือเป็นกระจุดหรือแบบวงแหวน รอบๆ ศูนย์กลางของกาแลคชี เมื่อกลุ่มอนุภาคหรือก๊าชหนาแน่นถึงระดับหนึ่ง ก็จะรวมตัวกันเป็นดาวฤกษ์ที่เกิดใหม่ ซึ่งเป็นเพราะพลังงานของอนุภาคและก๊าชเอง ที่ดึงดูดกันบีบอัดกันรวมกันจนเป็นดาวดวงใหม่ ดังรูปข้างล่าง

        เป็นรูปของกาแลคชี NGC 253 ที่อยู่ใกล้จะเห็นว่าตรงเกีลยวที่แน่นไปด้วยอนุภาคและก๊าช เหล่านั้น ก่อให้เกิดดวงดาวเกิดใหม่มากมาย

     กรณีที่ 2. เพราะแรงดึงดูดของศูนย์กลางกาแลคชี นั้นทำให้กลุ่มฝุ่นอนุภาคและก๊าช มารวมตัวกันเป็นเกียวหรือเป็นกระจุดหรือแบบวงแหวน รอบๆ ศูนย์กลางของกาแลคชี แล้วในบริเวณนั้นมีกลุ่มดาวแคระขาวหรือดาวมืดอยู่ ดาวแคระขาวหรือดาวมืดนั้นก็ทำการดึงดูดกลุ่มอนุภาคและก๊าช มารวมกันกลายเป็นดาวฤกษ์ขึ้นมาใหม่อีกครั้ง

 

                                                  ดูกลุ่มกาแลคชีและกาแลคชีทางช้างเผือกของเรา (Milky way galaxy)