วันอังคารที่ 20 สิงหาคม พ.ศ. 2556

เรามารู้จักการกำเนิดอกภพและการหมดอายุของเอกภพกันดีกว่าครับ

กำเนิดเอกภพ(Big Bang)

เอกภพกำเนิดได้อย่างไร

จากเดิมที่ไม่อะไรอยู่เลยแล้วปรากฏขึ้นอย่างทันทีทันใดหรือไม่สิ่งที่เรียกว่าการกำเนิดเอกภพ ย้อนกลับไปสู่อดีตราว 18,000 ล้านปีก่อน จากกฎของฮับเบิลเอกภพจะมีขนาดเล็กเหมือน "จุด''จุดหนึ่ง ในเวลานั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร จากช่วงเอกภพเป็นสเหมือน จุด ขนาดเล็ก เริ่มเกิดการขยายตัวที่มีลักษณะเหมือนการระเบิด เรียกกันว่า บิกแบง (big bang) หรือ การระเบิดครั้งใหญ่ของเอกภพ ในขณะนั้นมวลสารทั้งหมดที่มีอยู่ในเอกภพอันกว้างใหญ่ไพศาลในปัจจุบันอัดแน่นอยู่ใน จุด ทำให้มีพลังงานสะสมอยู่มหาศาล ทั่วทั้งเอกภพเริ่มขยายตัวเพราะแรงดันที่เกิดจากพลังงานดังกล่าว ซึ่งเริ่มกลายเป็นสสารตามสมการของไอน์สไตน์ ขณะที่เอกภพยังเป็นสเหมือน จุด อยู่นั้น มีความหนาแน่นสูงมากดังนั้นจึงเกิดปรากฏการณ์น่าอัศจรรย์แตกต่างจากที่เราเห็นในชีวิตประจำวัน เอกภพได้ปรากฏขึ้นมาอย่างทันที่ทันใดจากเดิมที่เป็นเพียงความว่างเปล่าไม่มีอะไรอยู่เลย

ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม( quantum mechanics) นั้น การดำรงอยู่ของสสารเป็นการซ่อนทับกันของเคลื่อน ซึ่งอธิบายได้สมการการเคลื่อนที่ของคลื่น เพราะฉะนั้น ทฤษฎีที่ว่า เอกภพเกิดขึ้นทันทีทันใด จากเดิมที่ไม่มีอะไรอยู่เลย จึงมีความเป็นไปได้ และอาจกล่าวได้ว่าสสารจำนวนหนึ่ง ณ เวลาหนึ่งที่แน่นอน มีความเป็นไปได้ว่าจะสูญหายไปทันทีเหมือนอยู่อีก ณ เวลาหนึ่ง ม่าวมีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดขึ้นแต่ก็ไม่ใช่ว่าจะเป็นไปไม่ได้เลย อย่างไรก็ตามเมื่อวัตถุหดตัวเล็กลงมันจะขนาดเล็กมากจนอาจเกิดสภาพที่บางก็มีอยู่ บางครั้งก็หายไปที่เป็นแนวคิดเกี่ยวกับการกำเนิดเอกภพที่เอ็ดเวิร์ด เฟรดกิน แสนอไว้ในปี ค. ศ. 1980

กำเนิดเอกภพ(Big Bang)

ทฤษฎีบิกแบง

ทฤษฎี “บิกแบง” (Big Bang Theory) เป็นทฤษฎีทางดาราศาสตร์ที่กล่าวถึงประวัติศาสตร์ความเป็นมาของจักรวาล ปัจจุบันเป็นทฤษฎีที่เป็นที่เชื่อถือและยอมรับมากที่สุด ทฤษฎีบิกแบงเกิดขึ้นจากการสังเกตของนักดาราศาสตร์ที่ว่า ขณะนี้จักรวาลกำลังขยายตัว ดวงดาวต่าง ๆ บนท้องฟ้ากำลังวิ่งห่างออกจากกันทุกที เมื่อย้อนกลับไปสู่อดีต ดวงดาวต่างๆ จะอยู่ใกล้กันมากกว่านี้ และเมื่อนักดาราศาสตร์คำนวณอัตราความเร็วของการขยายตัวทำให้ทราบถึงอายุของจักรวาลและการคลี่คลายตัวของจักรวาล รวมทั้งสร้างทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลขึ้นอีกด้วย ตามทฤษฎีนี้ จักรวาลกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ ๑๕,๐๐๐ ล้านปีที่แล้ว ก่อนการเกิดของจักรวาล ไม่มีมวลสาร ช่องว่าง หรือกาลเวลา จักรวาลเป็นเพียงจุดที่เล็กยิ่งกว่าอะตอมเท่านั้น และด้วยเหตุใดยังไม่ปรากฏแน่ชัด จักรวาลที่เล็กที่สุดนี้ได้ระเบิดออกอย่างรุนแรงและรวดเร็วในเวลาเพียงเศษเสี้ยววินาที (Inflationary period) แรงระเบิดก่อให้เกิดหมอกธาตุซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ (Plasma period) ต่อมาจักรวาลที่กำลังขยายตัวเริ่มเย็นลง หมอกธาตุเริ่มรวมตัวกันเป็นอะตอม จักรวาลเริ่มโปร่งแสง ในทางทฤษฎีแล้วพื้นที่บางแห่งจะมีมวลหนาแน่นกว่า ร้อนกว่า และเปล่งแสงออกมามากกว่า ซึ่งต่อมาพื้นที่เหล่านี้ได้ก่อตัวเป็นกลุ่มหมอกควันอันใหญ่โตมโหฬาร และภายใต้กฎของแรงโน้มถ่วง กลุ่มหมอกควันอันมหึมานี้ได้ค่อยๆ แตกออก จนเป็นโครงสร้างของ “กาแลกซี” (Galaxy) ดวงดาวต่าง ๆ ได้ก่อตัวขึ้นในกาแลกซี และจักรวาลขยายตัวออกอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

นักดาราศาสตร์คำนวณว่าจักรวาลว่าประกอบไปด้วยกาแลกซีประมาณ ๑ ล้านล้านกาแลกซี และแต่ละกาแลกซีมีดาวฤกษ์อย่างเช่นดวงอาทิตย์อยู่ประมาณ ๑ ล้านล้านดวง และสุริยจักรวาลของเราอยู่ปลายขอบของกาแลกซีที่เรียกว่า “ทางช้างเผือก” (Milky Galaxy) และกาแลกซีทางช้างเผือกก็อยู่ปลายขอบของจักรวาลใหญ่ทั้งหมด เราจึงมิได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาลเลย ไม่ว่าจะในความหมายใด

ในปี พ.ศ. ๒๕๓๕ ดาวเทียม “โคบี” (COBE) ขององค์การนาซ่าแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปเพื่อศึกษาประวัติศาสตร์ของจักรวาลโดยเฉพาะ ได้ค้นพบรังสีโบราณ ซึ่งบ่งบอกถึงโครงสร้างของจักรวาลขณะเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง ๓๐๐,๐๐๐ ปี นับเป็นการค้นพบครั้งสำคัญที่ยืนยันว่า จักรวาลกำเนิดขึ้นมาจากจุดเริ่มต้นของการระเบิด และคลี่คลายตัวตามคำอธิบายในทฤษฎี “บิกแบง” จริง เมื่อได้ทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลแล้ว นักดาราศาสตร์ก็สนใจว่าจักรวาลจะสิ้นสุดลงอย่างไร มีทฤษฎีที่อธิบายเรื่องนี้อยู่ ๓ ทฤษฎี ทฤษฎีแรก กล่าวว่า

เมื่อแรงระเบิดสิ้นสุดลง มวลอันมหึมาของกาแลกซีต่างๆ จะดึงดูดซึ่งกันและกัน ทำให้จักรวาลหดตัวกลับจนกระทั่งถึงกาลอวสาน ทฤษฎีที่สอง อธิบายว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราช้า ๆ จึงเชื่อว่าน่าจะมี “มวลดำ”(dark matter) ที่เรายังไม่รู้จักปริมาณมหึมาคอยยึดโยงจักรวาลไว้ จักรวาลจะขยายตัวไปเรื่อยๆ จนยากแก่การสืบค้น ส่วนสตีเฟ่น ฮอว์กกิ้ง (Stephen Hawking) ได้เสนอทฤษฎีที่สามว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ทฤษฎีบิกแบงนั้นได้รับการเชื่อมต่อด้วยทฤษฎีวิวัฒนาการ (Evolution Theory) ของชาร์ล ดาร์วิน (Charles Darwin) เมื่อโลกเย็นตัวลงนั้น ปฏิกิริยาเคมีจากมวลสารในโลกในที่สุดแล้วก่อให้เกิดไอน้ำ และไอน้ำก่อให้เกิดเมฆ และเมฆตกลงมาเป็นฝน ทำให้เกิดแม่น้ำ ลำธาร ทะเล และมหาสมุทร วิวัฒนาการนี้มีลักษณะแบบ “ก้าวกระโดด” (Emergent Evolution) เมื่อมีสารอนินทรีย์และน้ำปริมาณมหาศาลเป็นเวลาที่ยาวนาน ในที่สุดคุณภาพใหม่คือ “ชีวิต” ก็เกิดขึ้น คำว่า บิกแบง ที่จริงเป็นคำล้อเลียนที่เกิดจาก นักดาราศาสตร์ ชื่อ เฟรดฮอยล์ ซึ่งเขาดูหมิ่นและตั้งใจจะทำลายความน่าเชื่อถือของทฤษฎีที่เขาเห็นว่าไม่มีทางเป็นจริงอย่างไรก็ดี การค้นพบ ไมโครเวฟพื้นหลัง ในปี ค.ศ. 1964 ยิ่งทำให้ไม่สามารถปฏิเสธทฤษฎีบิกแบงได้ มีหลักฐานสำคัญพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีการเกิดของเอกภพตาม

ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ประการหนึ่ง คือ ในปี ค.ศ. 1965 นักวิทยาศาสตร์ที่ บริษัท เบลล์ แลบอรอทอรี่ สหรัฐ ได้ยินเสียบรบกวนของคลื่นวิทยุดังมากจาก รอบทิศบนท้องฟ้า นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณได้แล้วว่า ถ้าหากเอกภพมีจุดกำเนิด จากปฐมดวงไฟในจักรวาลเมื่อประมาณ 1.1 x 1010-1.8x1010 ปีมาแล้ว ตาม ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาลพลังงานที่ยังหลงเหลืออยู่ในการระเบิด ครั้งใหญ่จะต้องค้นหาพบได้ในปัจจุบัน และจะมีอุณหภูมิประมาณ 3 องศาเหนือ ศูนย์องศาสมบูรณ์ เนื่องจากพลังงานจะแผ่ออกมาเป็นไมโครเวฟ มีความยาวคลื่น น้อยกว่า 1 ม.ม. ผลจากการได้ยินเสียงคลื่นไม่โครเวฟดังมากจากรอบทิศทางบน ท้องฟ้าดังกล่าว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำการวัดอย่างระมัดระวังทำให้นักวิทยาศาสตร์ แน่ใจว่า การแพร่ของคลื่นไมโครเวฟ บนท้องฟ้าทั่วทิศทาง คือ ส่วนที่หลงเหลือ จากการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาล

กำเนิดเอกภพ(Big Bang)

ภายหลังเกิดบิกแบง

ขณะที่เอกภพขยายตัวภายหลังเกิดบิกแบงสสารก็เคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง แรงโน้มถ่วงเริ่มทำงาน แรงโน้มถ่วง คือ สิ่งที่ควบคุมเอกภพ เป็นแรงดึงวัตถุเข้าหากัน เราเรียกแรงดึงดูด เช่นนี้ว่า แรงโน้มถ่วง วัตถุที่มีมวลสารมากจะมีแรงโน้มถ่วงสูง แรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุอย่างอยู่ด้วยกัน ดังนั้นเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 1 ล้านปี สสารในรูปของไฮโดรเจนและฮีเลียมก็เริ่มยึดเหนี่ยวกันเป็นก้อน เรียกว่า กาแล็กซีที่ยังไม่คลอด(protogalaxy) นี่คือจุดเริ่มต้นของการเกิดกาแล็กซีต่อไป ก้อนก๊าซขนาดเล็กที่อยู่ภายในกลายเป็นดาวฤกษ์ กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดก็เหมือนกระจุดดาวฤกษ์ขนาดมหิมาหรือกาแล็กซีแคระ อยู่กันเป็นกลุ่มและเป็นโครงสร้างหลักของกาแล็กซี กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดทั้งหลายถูกยึดเหนี่ยวเข้าด้วยกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงจึงเกิดการรวมกันเป็นกาแล็กซีในช่วงแรกจะมีขนาดเล็กและมีรูปร่างแปลก ในที่สุดกาแล็กซีที่ยังไม่คลอดหลายแห่งก็รวมกันกลายเป็นกาแล็กซีแบบสไปรัสหรือรูปไข่อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่มันยังไม่สิ้นสุดแค่นี้ ภายในกาแล็กซีต่าง ๆ ยังมีดาวฤกษ์เกิดขึ้นอยู่เรื่อย ๆ ตัวกาแล็กซีเองก็อาจชนกันหรือรวมกัน ทุกวันนี้ภายในกาแล็กซีทางช้างแผือกยังมีดาวฤกษ์จำนวนมากกำลังเกิดใหม่และกำลังดึงกาแล็กซีเล็กๆข้างเคียงเข้ามา

กำเนิดเอกภพ(Big Bang)

ทำไมกำเนิดของเอกภพจึงเป็น BIG BANG (การระเบิดใหญ่)

ถ้าเอกภพกำลังขยายตัวก็แสดงว่าถ้าเราย้อนเวลากลับไปในอดีต เอกภพก็ต้องมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ยิ่งย้อนเวลามากก็ยิ่งเล็กลง แล้วเมื่อเล็ก ลงอย่างที่สุดจะเกิดอะไรขึ้น เอกภพจะลดลงจนสลายไปหรือหวังว่าจะมีจุดหนึ่งที่เอกภพกำเนิด ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดจะเห็นว่าเราจะต้องเกี่ยวข้องกับ การเริ่มของเอกภพทั้งนั้น ผู้แรกที่เริ่มศึกษาปัญหาเหล่านี้อย่างจริงจังคือนักฟิสิกส์ซึ่งเกิดที่รัสเซียชื่อ กามอฟ แต่ภายหลังอพยพไปอยู่อเมริกาในช่วง ปี 1948 ที่จริงกามอฟไม่ได้ตั้งใจที่จะคิดค้นเกี่ยวกับการเริ่มของเอกภพตั้งแต่ตอนแรก แต่ระหว่างที่เขากำลังคิดค้นเกี่ยวกับการเกิดของธาตุ เขาก็ได้ บรรลุถึงข้อสรุปว่า เอกภพจะต้องเกิดขึ้นด้วย BIG BANG

กำเนิดเอกภพ(Big Bang)

สมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ

ตามทฤษฎีเอกภพของฟรีดมานน์ ซึ่งได้มาจากการประยุกต์ทฤษฎีสัมพัทธภาพจะบอกได้ว่า เอกภพมีจุดเริ่ม ซึ่งก็คือเงื่อนไขเบื้องต้นถึงทฤษฎี สัมพัทธภาพจะบอกไม่ได้ว่าเงื่อนไขข้างต้นนี้มาจากไหน แต่มันก็บอกให้เรารู้ว่า เอกภพเริ่มกำเนิดโดยมีเงื่อนไขเบื้องต้น แต่อย่างไรก็ตามทฤษฎีนี้ไม่ได้ บอกเราว่าเอกภพตอนเริ่มกำเนิดนั้นร้อนหรือเย็น แล้วทำไมกามอฟถึงคิดว่าเอกภพกำเนิดด้วยความร้อนสูง แต่เพื่อที่จะเข้าใจตรงนี้ก็ลองมาคิดกลับดู ว่าทำไมเอกภพที่เย็นจึงเป็นไปไม่ได้เช่นกัน ถึงแม้โลกจะมีธาตุมากมายหลายชนิด เมื่อดูทั้งเอกภพจะเห็นว่าเกือบทั้งหมดเป็นธาตุไฮโดรเจน เพราะว่า ไฮโดรเจนประกอบขึ้นจากโปรตอนและอิเลคตรอน เราก็จะบอกได้ว่าตอนที่เอกภพกำเนิดและมีขนาดเล็กมาก อิเลคตรอนจะรวมเข้าไปในโปรตอนกลาย เป็นนิวตรอน นั่นก็คือเอกภพที่เย็น ในช่วงแรกจะเต็มไปด้วยนิวตรอนและเมื่อเอกภพขยายตัวขึ้น นิวตรอนจะสลายตัวแบบเบต้า กลายเป็นโปรตอนและ อิเลคตรอน โปรตอนนั้นจะทำปฏิกิริยารวมตัวกับนิวตรอนกลายเป็นตัว ทีเรียม (ไฮโดรเจนหนัก) และดิวทีเรียมจะรวมตัวกับนิวตรอนเป็น ไตรเทียม ซึ่งจะสลายตัวแบบเบตา กลายเป็นฮีเลียม 3 และเมื่อนิวตรอนอีกตัวรวมกับฮีเลียม 3 ก็จะได้อะตอมฮีเลียม และปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะเกิดต่อกันไป ธาตุหนักต่างๆ ก็จะเกิดขึ้นในเอกภพต่อๆ กันไปเช่นกัน แต่ในความเป็นจริงนั้นในเอกภพมีไฮโดรเจน 75% ฮีเลียม 24% และอีก 1% เป็นธาตุอื่นๆ นั่นก็คือเกือบทั้งหมดเป็นธาตุเบาสองธาตุ คือ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งขัดกับสมมติฐานของเอกภพเย็นข้างต้น เพราะฉะนั้นกามอฟจึงคิดว่าเพื่อให้ ขั้นตอนการเกิดธาตุหนักไม่ติดต่อกันไป จะต้องคิดว่าเอกภพเมื่อกำเนิดนั้นมีอุณหภูมิสูงมาก ถ้าเอกภพร้อนถึงจะเกิดปฏิกิริยารวมตัวกัน แต่เพราะร้อน กันออกอีกและก็อธิบายได้ว่าทำไมธาตุหนักจึงหยุดแค่ฮีเลียมเท่านั้น และนี่ก็คือที่มาของความคิดสมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ โดยที่ขอเน้นว่า กามอฟไม่ได้บอกว่าบิกแบงเป็นต้นเหตุของการขยายตัวของเอกภพเลย เพียงแต่บอกว่าเพื่อที่จะอธิบายกำเนิด และปริมาณธาตุในเอกภพ เอกภพจะต้องเกิดด้วยบิกแบงเท่านั้น

อ้างอิง
http://www.soulfly.th.gs/
http://www.geocities.com/Athens/Thebes/1183/universe.htmlhttp://www.rmutphysics.com/CHARUD/naturemystery/sci3/universe/universe1.htm

เรามาศึกษา THE UNIVERSE AMAZING PART.1

นี่คือหน้าตาUNIVERSEหรือ เอกภพของเรานั้นเองครับ

กาแล็กซี่

กาแล็กซี่ หรือดาราจักร ( Galaxy) กาแล็กซี่ คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่น ท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวล่า และที่ว่าง ( Space) รวมกันอยู่ในระบบเดียวกัน เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน กาแลกซี่ ถือเป็นองค์ประกอบหนึ่งของเอกภพเกิดมาเมื่อประมาณ 18,000 ล้านปีมาแล้ว ประมาณว่าในเอกภพมีดาราจักรถึง 100,000 ล้านระบบ และเชื่อว่า ดาวฤกษ์ต่างๆรวมทั้งดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ ต่างก็เคลื่อนรอบศูนย์กลางของกาแลกซี่ด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดางฤกษ์กับสิ่งที่อยู่ ณ ใจกลางของกาแลกซี่ ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงสูงมาก นักดาราศาสตร์เชื่อว่าสิ่งนี้คือ หลุมดำ ( Blank Hole) ซึ่งเชื่อว่ามีความลึกไม่มีที่สิ้นสุด สิ่งต่างๆ เมื่อหลุดเข้าไปไม่สามารถออกมาได้ ดาวฤกษ์ที่เห็นบนท้องฟ้า เป็นดาวที่อยู่ในกาแลกซี่ของเรา หรือกาแลกซี่ทางช้างเผือก ( The Milky Way Galaxy) มีลักษณะเป็นฝ้าขาวคล้ายเมฆบางๆ อยู่โดยรอบท้องฟ้า (คือ ดวงดาวประมาณแสนดวง) กาแลกซี่ทางช้างเผือก เป็นกาแลกซี่แบบกังหัน เนื่องจากมองด้านบนและด้านล่างจะเห็นว่ามีโครงสร้างเป็นรูปจาน หรือจักร หรือขดหอย ( Spiral Structure) โดยจุดศูนย์กลางจะเป็นรูปวงรี ( Ellipsoid) มีความยาวถึง 100,000 ปีแสงดวงอาทิตย์ของเราอยู่ทางแขนด้านขวาห่างใจกลางของกาแลกซี่ประมาณ 30,000 ปีแสง

ประเภทของกาแล็กซี

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 2แขนยืนออกมาแล้วหมุนวนรอบ 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 กาแลกซี่อสัณฐาน 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

กาแล็กซี่ต่างๆ

Milky Way Galaxy มุมมองด้านบน

กาแล็กซี่แอนโดรเมดา

M104 กาแล็กซี่ก้นหอย

กาแล็กซี่ทางช้างเผือก

ทางช้างเผือก (THE MILKY WAY)

ในบรรดากาแล็กซีจำนวนมากที่รวมกันเป็นเอกภพนั้น มีอยู่กาแล็กซีหนึ่งที่เรารู้จักกันดีที่สุด นั่นคือ ทางช้างเผือก เนื่องจากเป็นกาแล็กซีที่เราตั้งรกรากอยู่ และเนื่องจากว่าทางช้างเผือกนี้มีส่วนปลายด้านหนึ่งเป็นแนวราบซึ่งเป็นที่อยู่ของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ทั้งหลายที่เป็นดาวบริวาร ทำให้เราได้แต่เฉพาะด้านข้างของมันเมื่อมองไปบนฟ้าในเวลากลางคืน และจะแลเห็นมันเป็นเหมือนแถบสีขาวสว่างสุกใสแถบหนึ่งพาดอยู่บนฟากฟ้าจากข้างหนึ่งไปยังอีกข้างหนึ่ง

Aristotle

ประวัติ (HISTORY
อริสโตเติล (Aristotle) คิดว่าแถบสีขาวที่พาดข้ามฟ้าเป็นความปั่นป่วนอย่างหนึ่งของบรรยากาศในคริสต์ศตวรรษที่ 17 เมื่อมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขึ้นได้เป็นครั้งแรกแล้วนั้น กาลิเลโอก็ได้พบว่าแถบสีขาวนี้แท้ที่จริงประกอบขึ้นด้วยดาวฤกษ์จำนวนมากและไม่ได้เป็นปรากฎการณ์ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับบรรยากาศของโลกเราเลยแม้แต่น้อย ต่อมาก็ได้มีการค้นพบดาวฤกษ์ใหม่ ๆ ทีละดวงสองดวง และตั้งแต่นั้นมา คำว่าทางช้างเผือก (the Milky Way) ก็มีความหมายเช่นเดียวกับคำว่าเอกภพ (the Universe) แต่ครั้นถึงคริสต์ศตวรรษที่ 20 อันเป็นยุคที่มีการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ใหม่ กลับพบว่ามีหมู่ของดาวฤกษ์ (Clusters of Stars) อื่น ๆ ที่อยู่ห่างไกลออกไปอีกเป็นจำนวนมหาศาล นั่นคือกาแล็กซีใหม่จำนวนมาก ดังนั้นเอกภพจึงไม่ใช่เป็นแค่ทางช้างเผือกอีกต่อไป แต่มันคือที่รวมของกาแล็กซีต่าง ๆ รวมทั้งกาแล็กซีของเราด้วย

แต่โบราณมนุษย์เข้าใจว่าเป็นปรากฏการณ์ภายในบรรยากาศโลกเช่นเดียวกับเมฆ หมอก รุ้งกินน้ำ จนกระทั่งคริสต์ศตวรรษที่ 18 ได้มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่จึงทราบว่า ทางช้างเผือกประกอบด้วยดวงดาวมากมาย เซอร์ วิลเลียม เฮอร์เชล (ผู้ค้นพบดาวยูเรนัส) ทำการสำรวจความหนาแน่นของดาวบนท้องฟ้าและให้ความเห็นว่า ดวงอาทิตย์อยู่ตรงใจกลางของทางช้างเผือก ศตวรรษต่อมา ฮาร์โลว์ แชพลีย์ ทำการวัดระยะทางของ กระจุกดาวทรงกลมซึ่งห่อหุ้มกาแล็กซี โดยใช้ความสัมพันธ์คาบ-กำลังส่องสว่างของดาวแปรแสงแบบ RR Lyrae ที่อยู่ในกระจุกดาวทรงกลมทั้งหลาย เขาพบว่ากระจุกดาวเหล่านี้อยู่ห่างจากโลกนับหมื่นปีแสง รอบล้อมส่วนป่องของกาแล็กซี ดังนั้นดวงอาทิตย์ไม่น่าจะอยู่ตรงใจกลางของทางช้างเผือก

กาแล็กซีทางช้างเผือก (The Milky Way Galaxy) เป็นกาแล็กซีแบบกังหัน มีดาวประมาณแสนล้านดวง มวลรวมประมาณ 9 หมื่นล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แบ่งเป็น 3 ส่วน ดังนี้
           1. จาน (Disk) ประกอบด้วยแขนของกาแล็กซี มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง หนาประมาณ 1,000 – 2,000 ปีแสง มีดาวฤกษ์ประมาณ 400,000 ล้านดวง องค์ประกอบหลักเป็นฝุ่น ก๊าซ และประชากรดาวประเภทหนึ่ง (Population I) ซึ่งมีสเปคตรัมของโลหะอยู่มาก
           2. ส่วนโป่ง (Bulge) คือบริเวณใจกลางของกาแล็กซี มีขนาดประมาณ 6,000 ปีแสง มีฝุ่นและก๊าซเพียงเล็กน้อย องค์ประกอบหลัก เป็นประชากรดาวประเภทหนึ่งที่มีอายุมาก และประชากรดาวประเภทสอง (Population II) ซึ่งเป็นดาวเก่าแก่แต่มีโลหะเพียงเล็กน้อย
           3. เฮโล (Halo) อยู่ล้อมรอบส่วนโป่งของกาแล็กซี มีองค์ประกอบหลักเป็น “กระจุกดาวทรงกลม” (Global Cluster) จำนวนมาก แต่ละกระจุกประกอบด้วยดาวฤกษ์นับล้านดวง ล้วนเป็นประชากรดาวประเภทสอง นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่า กระจุกดาวทรงกลมเป็นโครงสร้างเก่าของกาแล็กซี เพราะมันโคจรขึ้นลงผ่านส่วนโป่งของกาแล็กซี

การศึกษาทางช้างเผือกทำจากด้านในออกไป จึงยากที่จะเข้าใจภาพรวมว่า กาแล็กซีของเรามีรูปร่างหน้าตาอย่างไร ประกอบกับระนาบของทางช้างเผือกหนาแน่นไปด้วยดาว ฝุ่น และก๊าซ เป็นอุปสรรคกีดขวางการสังเกตการณ์ว่า อีกด้านหนึ่งของกาแล็กซีเป็นอย่างไร อุปกรณ์ที่ใช้ศึกษาโครงสร้างของกาแล็กซีได้ดีที่สุดก็คือ กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด เพราะว่าใช้คลื่นยาวซึ่งสามารถเดินทางผ่านกลุ่มก๊าซและฝุ่นได้

ภาพถ่ายอินฟราเรดของกาแล้กซี่ทางช้างเผือก

ภาพแสดงตำแหน่งดวงอาทิตย์ในทางช้างเผือก

การสังเกตทางช้างเผือก

ในคืนที่ฟ้ามืดไร้เมฆ และปราศจากแสงรบกวน เราจะมองเห็นแถบฝ้าสีขาวคล้ายเมฆ พาดยาวข้ามขอบฟ้า มิว่าลมจะพัดแรงเพียงใด แถบฝ้านี้ก็ยังคงอยู่ คนโบราณเรียกแถบฝ้าสว่างนี้ว่า "ทางช้างเผือก" หรือ "ทางน้ำนม" ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ทราบดีแล้วว่า แถบฝ้าสว่างที่เห็น แท้จริงนั่นคือ อาณาจักรของดาวจำนวนมหาศาล ซึ่งเรียกว่า "กาแล็กซี" (Galaxy) กาแล็กซีของเรามีชื่อว่า "กาแล็กซีทางช้างเผือก" (The Milky Way galaxy) ที่เรียกเช่นนี้เป็นเพราะ คนไทยในสมัยโบราณเชื่อว่า พระมหากษัตริย์เป็นโอรสของสวรรค์ อวตารลงมาเกิดเป็นมนุษย์ และมีช้างเผือกเป็นสัตว์คู่บารมี จึงมีความเชื่อว่ามีทางช้างเผือกอยู่บนสวรรค์

กาแล็กซีทางช้างเผือกประกอบด้วย ดาวฤกษ์จำนวนนับพันล้านดวง ดาวฤกษ์แต่ละดวงอาจจะมีดาวเคราะห์อีกหลายดวง และระบบสุริยะของเรา ก็เป็นสมาชิกหนึ่งในนั้น หากส่องกล้องมองไปที่ทางช้างเผือก เราจะเห็นดวงดาวจำนวนมหาศาล มากมายเต็มไปหมดจนนับไม่ถ้วน คล้ายกับจำนวนเม็ดทรายบนชายหาด

ทางช้างเผือกพาดผ่านกลุ่มดาวสว่างดังนี้ กลุ่มดาวแคสสิโอเปีย (ค้างคาว) เพอร์เซอุส สารถี คนคู่ กางเขนใต้ แมงป่อง คนยิงธนู นกอินทรีย์ และกลุ่มดาวหงส์ (ดูแผนที่ดาววงกลมประกอบ) ถ้าหากแกนหมุนของโลกตั้งฉากกับระนาบของกาแล็กซี เราจะมองเห็นทางช้างเผือกเป็นทางยาวคาดท้องฟ้าในแนวตะวันออก-ตะวันตก ทว่าความเป็นจริง แกนหมุนของโลกทำมุมเอียง กับระนาบของกาแล็กซีประมาณ 60 องศา และโลกก็หมุนรอบตัวเองอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นเราจึงมองเห็นทางช้างเผือกพาดยาวข้ามขอบฟ้า โดยมีทิศทางการวางตัวบนท้องฟ้า เปลี่ยนแปลงไปอย่างช้า ๆ ตลอดเวลา บางเวลาก็อยู่ในแนวเหนือ-ใต้ บางเวลาก็อยู่ในแนวเฉียง เป็นต้น

อนึ่ง การสังเกตการณ์ทางช้างเผือก จะทำได้ต่อเมื่ออยู่ในที่มืดสนิด ในชนบท หรือ ป่าเขา ท้องทะเล และไม่มีแสงจันทร์รบกวนเท่านั้น ดังนั้นในการดูทางช้างเผือก จะต้องมีการเตรียมการวางแผน ศึกษาเวลาการขึ้น-ตกของดวงจันทร์ ซึ่งสามารถคำนวณได้จากปฏิทิน (ดวงจันทร์ขึ้นช้าวันละ 50 นาที) หรือศึกษาด้วยซอฟต์แวร์แผนที่ดาวมาก่อน

บทสรุป

การแลกซี่ หรือดาราจักร ( Galaxy) กาแลกซี่ คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่น ท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวล่า และที่ว่าง ( Space) รวมกันอยู่ในระบบเดียวกันจำแนกประเภทของกาแลกซี่ได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ กาแลกซี่รูปวงกลมรี กาแลกซี่รูปกังหัน และ กาแลกซี่อสันฐาน

กาแล็กซีทางช้างเผือก (The Milky Way Galaxy) เป็นกาแล็กซีแบบกังหัน มีดาวประมาณแสนล้านดวงมวลรวมประมาณ 9 หมื่นล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ แบ่งเป็น 3 ส่วน 1. จาน 2. ส่วนโป่ง 3. เฮโล

สิ่งที่ได้จากการศึกษาค้นคว้า

ได้รู้จักกาแล็กซี่ต่างๆ และประเภทของกาแล็กซี่ต่างๆเช่น กาแลกซี่รูปวงกลมรี กาแลกซี่รูปกังหัน และ กาแลกซี่อสัณฐาน

ได้รู้ว่ากาแล็กซี่ทางช้างเผือกที่เราอาศัยอยู่ เกิดขึ้นอย่างไง มีองค์ประกอบอะไรบ้างและการสังเกตกาแล็กซี่

ขอขอบคุณที่มาจาก:http://muangpranburithemilkywaygaxy.blogspot.com/2012/06/milky-way-galaxy.html

เรามาศึกษาเรื่อง galaxy กันดีกว่าครับ

นี่คือ galaxy ที่เราอาศัยอยู่คือ galaxy way

Milky Way Galaxy : ทางช้างเผือก

ระบบสุริยะของเราอยู่ใน Milky Way Galaxy หรือ ทางช้างเผือก ซึ่งเต็มไปด้วย
ดาวจำนวนนับพันล้านดวง ( 200-400 พันล้านดวง) ดาวเคราะห์ระบบ สุริยะพิเศษ
อีกนับไม่ถ้วน (ซึ่งอยู่ในระหว่างการสำรวจเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ)

นอกจากนั้นยังประกอบด้วย กระจุกดาว เนบิวล่า อีกนับพันกลุ่ม หากรวมจำนวน
วัตถุต่างๆที่รวมกันใน Milky Way เช่น ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง อุกกาบาต เชื่อว่า
ตัวเลขจำนวนนับไม่ถ้วนขึ้นอีกหลายพันเท่า วัตถุต่างๆที่กล่าวมาทั้งหมด ต่างโคจร
ไปรอบมวล จุดศูนย์ของ Milky Way มีเส้นศูนย์กลาง เรียกว่า Galactic Cente

รวมทั้งกาแล็คซี มีมวลรวมกันประมาณ 750 พันล้าน ถึง 1,000 พันล้านล้านเท่า ของดวงอาทิตย์ (หรือมากกว่านั้น) โดยมีเส้นผ่าศูนย์กลางยาว ตลอดแนวราว 100,000 ปีแสง

Composition and structure

แนวแถบ Milky way Galaxy มองเห็นได้จากพื้นโลก

Milky way ยุค 1950

ที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์รู้จัก Milky way Galaxy ในฐานะเป็นบ้านของโลก รู้ว่า
เป็นกาแล็คซี ประเภท Spiral (กาแล็คซี่แบบกังหัน ที่มีส่วนประกอบหลักแผ่นจาน
กลมตรงกลางเป็นกระเปาะกลมหรือ Central bulge ) โดยริเริ่ม จัดทำแผนที่ของ
Milky way Galaxy และมี Spiral Arms (แขนกังหัน) ตั้งแต่ ค.ศ.1950 เป็นต้นมา

ทรวดทรงสันฐาน (Models) ของ Milky way Galaxy ในอดีตของ นักดาราศาสตร์
ใช้ข้อมูลแบบ Radio observations of gas (การสำรวจโดยคลื่นวิทยุจากก๊าซของ
กาแล็คซี) ทราบว่า มีแขนกังหันหลักของดาราจักร ซึ่งเป็นบริเวณแหล่งก่อตัวการ
กำเนิดดาว (Star-forming arms)

แขนกังหันหลัก จำนวน 4 หมู่ เรียกว่า Four major spiral arms ประกอบด้วย

1.Norma Arm
2.Scutum-Centaurus Arm
3.Sagittarius Arm
4.Perseus Arm

ในบริเวณดวงอาทิตย์ของ ระบบสุริยะ มีแนวเส้นขนาดเล็ก เป็นแขนแยกส่วนออก
มา (Small partial Arm) ส่วนใหญ่เรียกว่า Orion Arm หรือที่ถูกต้องควรเรียกว่า
Orion Spur เนื่องด้วยเป็นลักษณะเหมือนทิวเขาที่ยื่นออกมา ซึ่งมิใช่เป็นลักษณะ
แขนยื่นใหญ่ ดังเช่น Four major

ต่อมาเมื่อ ค.ศ. 1990 การสำรวจโดย Infrared sky surveys (การสำรวจบริเวณ พลังงาน ต่ำกว่าคลื่นแสง) ต้องทบทวนทรวดทรงสันฐานใหม่ ของบางแขน พร้อม กับนั้นพบว่า มีดาวอยู่บริเวณตรงกลางเป็นแนวแถบขวางใหญ่ (Large bar) ด้วย
แสง Infrared มีความ สามารถผ่านเข้าไปใน กลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศอันหนาทึบได้

ภาพเขียนอธิบาย โครงสร้าง Milky way Galaxy เมื่อ 10 ปีที่แล้ว

คำอธิบาย Milky way ก่อนปี ค.ศ. 2005

ที่ผ่านมาเรารู้ว่า Milky way มีลักษณะโป่งออกมาจากภายใน มีความทึบแสงขุ่นมัว
ของกลุ่มฝุ่นหมอก ยังไม่มีใครรู้แน่ชัดไปมากกว่านี้ อย่างไรก็ตามมีข้อมูลพื้นฐาน
หลายรูปแบบ จากการสำรวจ สังเกตในบริเวณใจกลางกระเปาะ (Central bulge)
Milky way มีความสว่างมาก เป็นแหล่งหลบซ่อน ของแถบขวาง (Bar)

ด้วยแรงดึงดูดจากดาวเก่าแก่ และดาวสีแดง (Red stars) เชื่อว่ามี หลุมดำขนาด
ใหญ่ (Large black hole) อยู่ในพื้นที่แกนกลาง (Core region) ด้านนอกที่เป็น
แขนกังหัน (Spiral arms) เป็นแหล่งรวมของ Open clusters (กระจุกดาวเปิด)
ที่มีอายุน้อย ประเภทดาวมีความสุกสว่าง และดาวสีน้ำเงินใส (Bright-blue stars)
ด้วยการ เปล่งจาก Red emission nebula (นิวบูล่าเรืองแสงสีแดง) และฝุ่นหมอก
อวกาศหนาทึบ (Dark dust) ทำให้เห็นแขนกังหันแคบและเล็กลง

ด้วยมวลที่มีอิทธิพลเกิดขึ้นจากแรงดึงดูด ของดาวที่มืด (Dim stars) มีอยู่อย่าง
กระจัดกระจายเต็มไปด้วย Hydrogen บรรยากาศ แหล่ง Dark matter (สสารมืด)
มอง เห็นเป็นแสงรัศมี (Halo) ขนาดมวลกว้างใหญ่โต

Four major spiral arms

Milky way ยุค 2008

เริ่มเมื่อ ค.ศ. 2005 Spitzer's Infrared (กล้องอินฟาเรดอวกาศ) ถูกส่งออกไป
ในอวกาศ ตรวจหา สืบค้น ข้อมูลแนวแถบขวาง (Bar) ของ Milky way Galaxy
ซึ่งได้มีการทบทวน แก้ไขให้ยาวขึ้นจากใจกลาง นับเป็นความก้าวหน้าอีกครั้งต่อ
สันฐานครั้งใหม่ ที่เป็นดาราจักรบ้านของเรา

โดยทั่วไปแล้ว Spiral Galaxies เฉลี่ยถึง 80% มักจะไม่มีลักษณะแนวแถบขวาง
(Bar) มีส่วนน้อยที่จะปรากฎขึ้นเช่น Milky way Galaxy ในทางทฤษฎี การก่อร่าง
วิวัฒน์ของกาแล็คซี่ ทางธรรมชาติในจักรวาลนั้น Bar ที่สมบูรณ์แบบเกิดขึ้นจาก
ผลความเสถียร (Stability) ของกังหันที่พัฒนา การหมุนในแบบไร้ความเสถียร (Instability) หมายความว่า เป็นการสร้างแกน Bar ชดเชยให้กลับคืนสู่ความเสถียร
สมดุลยในระบบของจักรวาล ขณะนี้เชื่อว่าอาจเกิดด้วยกำลัง ที่มีส่วนประกอบทาง
กลศาสตร์ (Components)

ในทัศนะอื่นที่ต่างออกไปของ Bar คือ เป็นการก่อร่างวิวัฒน์เป็นขั้นเป็นตอนของ
กาแล็คซี่ประเภทกังหันมีลักษณะเฉพาะ เช่น Barred spiral Galaxies (กาแล็คซี่
แบบกังหัน ที่มีส่วนประกอบหลักแผ่นจานกลม ตรงกลางเป็นกระเปาะกลม และมี
แขนเชื่อมต่อหมุนออกมาโดยรอบ) ที่มีทั่วไปจากเหตุผลพื้นฐานซึ่งไม่ได้ผูกมัด
กับระบบของ กังหัน (Spiral)

Two major spiral arms

M 83 พบว่ามี Central bar เหมือนกับ Milky way เช่นกัน

Spitzer's Infrared

หลักเกณฑ์จากการสำรวจใหม่

Spitzer's Infrared ทำให้มีีหลักฐานมั่นคงจากภาพถ่าย 800,000 ภาพ ครอบคลุม
ดาวใน Milky way Galaxy 110 ล้านดวง พบความจริงที่ชัดขึ้นว่า

แขนกังหันหลักของดาราจักรจำนวนเพียง 2 หมู่ (Two major spiral arms) ซึ่ง
เชื่อมต่อกับ โครงสร้างปกติสามัญ ของกาแล็คซี่ที่มีกับแนวแถบขวาง (ฺBar) คือ

Scutum-Centaurus Arm และ Perseus Arm ซึ่งมีขนาดใหญ่ หนาแน่นมากทั้งคู่
ภายในขอบเขตวงแขน ปรากฎดาวกำเนิดใหม่ สุกใส (Young bright stars) และ
ดาวยักษ์สีแดง (Red-giant) เก่าแก่ที่ใกล้สิ้นอายุขัย นอกจากนั้นยังพบแขนใหม่
เรียกว่า Far-3 kiloparsec Arm และ Near-3 kiloparsec Arm

ส่วน Norma Arm และ Sagittarius Arm เป็นลักษณะของ กลุ่มก๊าซอันตราย
(Filled with gas) เต็มไปด้วย Ultra-hot gas ความร้อนสูงมากกว่า 1 ล้านองศา
เป็นการชนการของอะตอมก๊าซ ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก จากการสะสม ของ
Young bright stars โดยทั้งสองเชื่อมโยงกัน ด้วยใยบางๆของ รังสีก๊าซร้อน
(Halo of hot gas ) ตั้งแต่หัวจรดหางไปยังใจกลางแนวแถบขวาง (Central Bar)

กลุ่มดาวภายใน Milky way Galaxy

Ultra-hot gas ซึ่งมีอันตรายสูงมาก

Halo of hot gas สภาพบรรยากาศที่เชื่อมโยงกันภายในระหว่าง Arm

ข้อกังขาถึงจุดสิ้นสุดของแขนกังหัน

เพราะฉะนั้นขณะนี้ สามารถแสดงข้อสรุปข้อมูลสำรวจใหม่ ในแผนที่ให้แนวแถบ
ขวางใจกลาง (Central Bar) มีความใหญ่ ทั้งตำแหน่งและโครงสร้าง โดยแต่ละชิ้น
ทั้งสองเชื่อมต่อด้วยกัน ตามหลักฐานทำให้ สันฐานแขนกังหันหลัก Milky way
Galaxy เหลือเพียง 2 หมู่

แต่บรรทัดฐานนั้นยังไม่แจ่มชัด ของความกว้างไกล ว่าจุดสิ้นสุดที่บางเบาอยู่ตรง
ไหนกันแน่ จำต้องรอจนกระทั้ง แขนกังหันปรากฎชัดแจ้ง ให้สมบูรณ์ขึ้นอีกกว่านี้

อนาคตซึ่งแน่นอนว่า จำนวนของดาวจำนวนมาก มีการเคลื่อนตัวเข้าออกสู่วงโคจร
ใจกลางกาแล็คซี่ คล้ายเป็นวงจรแลกเปลี่ยนกันวุ่นวายเป็นวัฐจักร เช่น ดวงอาทิตย์
ของเราครั้งหนึ่ง ได้เคลื่อนตัวมาจากแขนกังหันด้านอื่น เมื่อ 4 พันปีที่แล้ว และได้
โคจรไปรอบๆ Milky way Galaxy จำนวนถึง 16 รอบแล้ว

กาแลคชีทางช้างเผือก(Milky way galaxy) และกลุ่มกาแลคชี(Cluster)

กาแลคชีทางช้างเผือกของเราเป็นกาแลชีแบบจานเกลียวสองใบประกอบกัน(Spiral galaxy) ที่หมุนเข้าสู่ศูนย์กลางของกาแลคชี เรามาดูภาพของกาแลคชีอื่นที่มีสภาพคล้ายกับกาแลคชีของเราที่กล้องฮับเบลได้ถ่ายไว้ดังภาพข้างล่าง

กาแลคชีทางช้างเผือกของเรามีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 5- 70,000 ปีแสง และหาได้อยู่อย่างโดดเดียวเพราะจะมีกาแลคชีเล็กอีก 5 กาแลคชีที่อยู่ใกล้ ๆ กัน อย่างเช่น Sagittarius Dwarf Galaxy ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารที่อยู่ใกล้ที่สุดของทางช้างเผือก อยู่ห่างจากศูนย์กลางของทางช้างเผือก เพียง 50,000 ปีแสง แต่ถูกบดบังอยู่เบื้องหลังทางช้างเผือกของเรา

รูปแบบของกาแลคชีมีหลายแบบด้วยกัน เช่นเป็นกาแล็กซีแบบทรงรี(elliptical) และแบบ irregular (มีรูปร่างไม่แน่นอน) ก็มี แต่ก็มีกาแลคชีที่เป็นที่รู้จักกันมากในกลุ่มนักดาราศาสตร์ คือกาแลคชี แอนโดรมีดา (M31) ซึ่งเมื่อมองไปดูบนท้องฟ้าจะเป็นว่าเป็นฝ้านิดๆ บางๆ อยู่ในกลุ่มดาวแอนโดรมีดา หากต้องการมองเห็นลักษณะ เป็นฝ้าขาวที่ชัดเจนขึ้น อาจต้องใช้กล้องส่องทางไกล หรือกล้องดูดาวโดยกลุ่มดาวแอนโดรมีดา จะอยู่สูงที่สุดบนฟ้า เหนือขึ้นไปจากดาวเหนือ และกลุ่มดาวค้างคาว เวลาประมาณ สี่ทุ่มในเดือนตุลาคม-พฤศจิกายน มีภาพของกาแลคชีแอนโดรมีดา จากกล้องฮับเบิลดังข้างล่างนี้

จากภาพแรกของกาแลคชีแอนโดรมีดา จะเห็นว่ามีกาแลคชีเล็ก อยู่เบื้องหลัง เมื่อมาดูภาพที่สอง ก็จะเห็นกาแลคชีเล็กๆ ถึงสองกาแลคชีที่อยู่ใกล้กับกาแลคชีแอนโดรมีดา และกาแลคชีทั้งสองนั้นกำลังถูกกาแลคชีแอนโดรมีดาดึงเข้ามารวมกัน เช่นเเดียวกันกับกาแลคชีเล็กๆ ถึง 5 กาแลคชีที่อยู่ใกล้กาแลคชีทางช้างเผือกของเรา กำลังถูกกาแลคชีทางช้างเผือกของเราดึงดูดเข้ามารวมกัน

เป็นอันว่า กาแลคชีทางช้างเผือกของเรา อยู่กับกาแลคชีอื่น ประมาณ 30 กว่ากาแลคชี อยู่ใกล้กันบ้างไกลกันบ้าง เรียกกลุ่มกาแลคชีของเราว่า Local cluster หรือ Local Group และ Local Group นี้มีความกว้างของเส้นผ่าศูนย์กลาง ประมาณ 1Mpc( Megaparsec ~ 3,260,000 ปีแสง ) เลยออกไปนอกเขตของLocal Group เป็นอวกาศที่ว่างเปล่า ที่แทบจะไม่พบกาแล็กซีอื่นใดอยู่ กาแล็กซีกลุ่มอื่นที่ใกล้ที่สุด คือ Virgo Cluster อยู่ห่างออกไปประมาณ 18Mpc ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือกล้องสองทางไกลแบบธรรมดา แม้แต่กาแลคชีที่อยู่ในกลุ่ม Local Group ที่อยู่ไกลออกไปมองไม่ค่อยเห็นด้วยตาเปล่า อย่างเช่นกาแลคชีแอนโดรมีดา ถ้ามองด้วยตาเปล่าก็แทบจะไม่เห็น เพราะจะเป็าฝ้านิดๆ บางๆ เท่านั้น ทั้งที่กาแลคชีแอนโดรมีดา เป็นกาแลคชีที่ใหญ่สุดที่มีขนาดพอๆ กับกาแลคชีทางช้างเผือกของเรา แต่อยู่ไกลกันถึง ประมาณ 1,700,000 ปีแสง ดังนั้นการทีจะเห็นกาแลคชีต่างๆ ได้อย่างดีและชัดเจนก็ต้องใช้กล้างกล้องที่มีคุณภาพสูงสุดอย่างกล้องฮับเบล ที่เป็นกล้องที่อยู่นอกโลก

ต่อไปเป็นภาพของกลุ่มกาแลคชีกลุ่มอื่นที่อยู่ใกล้กับกลุ่มกาแลคชีของเรา(Local Group) ก็คือกลุ่ม Virgo Cluster ที่ห่างออกไปประมาณ 18Mpc หรือประมาณ 58,680,000ปีแสง เป็นภาพรุ่นเก่าของกล้องฮับเบล แต่ทำให้เห็นเข้าใจในมุมกว้างได้ดีครับ

ภาพใหญ่ด้านช้ายมือเป็นภาพระยะทางเห็นไป ไกลถึง 4- 6 พันล้านปีแสง จากกลุ่ม Virgo Cluster กาแลคชี ส่วนภาพเล็กบนขวามือ เป็นภาพระยะทางเห็นไปไกลถึง 4 พันล้านปีแสง จากกาแลคชีแอนโดรมีดา ของ Local Group กาแลคชีของเรา ส่วนภาพขวามือด้านล่างนั้นเป็นระยะทางที่ไกลออกไปถึง 7-10 พันล้านปีแสง

ข้อสังเกตุจากภาพด้านบน ภาพกาแลคชีที่เป็นสีแดง เป็นภาพที่อยู่ไปไกลจากกลุ่มกาแลคชีของเรามากๆ กว่ากาแลคชีที่เป็นภาพสีน้ำเงินหรือส้ม และสีแดงๆ จางๆ เหล่านี้เป็นตัวชี้ให้เห็นว่ากลุ่มกาแลคชีอื่นกำลังเคลื่อนที่ห่างออกไปจาก กลุ่ม Local Group ของเราอยู่ แต่ในทางตรงกันข้ามกาแลคชีภายในกลุ่ม Local Group ของเรา กำลังเคลื่อนที่เข้าหากันเพื่อรวมกันเป็นกาแลคชีที่ใหญ่ขึ้นเป็น superior galaxy

ต่อไปมาดูภาพกาแลคชีต่างๆ