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