หนังสือดาราจักร

ดาราจกั ร (กาแล็คซ่ี –GALAXY) รวมเร่ืองราวตา่ งๆ เร่ือง ดาราจกั ร (กาแลค็ ซ่ี ) ไว้ในหนงั สอื เลม่ นีเ้ พอ่ื ให้ผ้อู า่ นได้รับความรู้เก่ียวกบั เรื่องตา่ งๆในหนงั สอื เลม่ นี ้ โดย ด.ญ. ชาลสิ า เออื ้ เฟือ้ เลขที่ 16 ด.ญ. ณฎั ฐณิชา วรรณารักษ์ เลขที่ 19

ก คำนำ หนงั สอื ดาราจักร (กาแล็คซี่-GALAXY)เล่มนี้เปน็ ส่วนหนง่ึ ของวชิ า การสร้างหนังสอื อิเล้กทรอนิกส์ โดยบรู ณาการกับชีวิต ดาราศาสตร์ เนอ้ื หาหนังสอื เล่มนี้จะประกอบไปด้วยเรื่อง น่า รู้ทางดาราศาสตร์ เช่น ท่มี าของชื่อ กาแล็กซี่ หรอื ความหมายของดาราจักรการเล็กซี่ ซ่ึงข้าพเจ้า ไดร้ วบรวมไวใ้ นหนังสทอเลม่ น้ี ขอขอบคุณครู ประภัสสร ก๋าเขียว ทแ่ี นะนา ปรึกษา และเพอ่ื นๆ ทชี่ ่วย ใหค้ าแนะนา ตลอดจนหนงั สอื เลม่ นี้เสร็จลลุ ่วงไปดว้ ยดี หากผดิ พลาดประการใดก็ขออภัยมา ณ ท่นี ี้ด้วย ผจู้ ดั ทา ด.ญ. ชาลิสา เออื้ เฟื้อ เลขท่ี 16 ด.ญ. ณัฎฐณชิ า วรรณารักษ์ เลขท่ี 19

สารบญั ข คานา หน้า สารบัญ ก ทม่ี าของช่ือ กาแล็กซี่ ข ความหมายดาราจักรกาแลก็ ซี่ 1 กาแล็กซี่ประเภทต่างๆ 2 จุดกาเนิดของกาแลก็ ซ่ี 3 สภาวะความเปลยี่ นแปลงท่ีผิดปกติของกาแลค็ ซี่ 6 เนบิวลา 7 ประเภทของเนบิวลา 8 ทางชา้ งเผือก 9 กระจกุ ดาว 11 หลุมดา 12 ดาราจักร หรือ กาแล็กซี 13 14 แหลง่ ทม่ี า 15

1 ที่มาของช่ือ กาแล็กซี่ คำว่ำ กำแลก็ ซี มำจำกคำศัพท์ในภำษำกรีกที่ใช้เรียกดำรำจักรของเรำ คือ galaxias (γαλαξίας)หรือ kyklosgalaktikos ซ่ึงมี ความหมายวา่ \"วงกลมน้านม\" อนั เน่ืองมาจากลกั ษณะที่ปรากฏบนทอ้ งฟ้ า ในตานาน เทพกรณมั กรีกเทพซูสมีบุตรคนหน่ึงกบั สตรีชาวมนุษย์ คือ เฮลาคลีส พระองคว์ าง บุตรผเู้ ป็นทารกบนทรวงอกของเทพีเฮราขณะท่ีนางหลบั เพ่ือใหท้ ารกไดด้ ื่มน้านมของ นางและจะไดเ้ ป็นอมตะ เม่ือเฮราต่ืนข้ึนและพบวา่ ทารกแปลกหนา้ กาลงั ดื่มนมจากอก นาง กผ็ ลกั ทารกน้นั ออกไป สายน้านมกระเซ็นออกไปบนฟากฟ้ ายามราตรี เกิดเป็น แถบแสงจางๆ ซ่ึงเป็นที่รู้จกั กนั วา่ \"ทางน้านม\" (Milky Way; ไทยเรียก \"ทางชา้ งเผอื ก\") ในบทความทางดา้ นดาราศาสตร์ คาวา่ galaxy ที่ข้ึนตน้ ดว้ ยอกั ษรตวั ใหญ่ ('Galaxy') จะใชใ้ นความหมายที่เฉพาะเจาะจงวา่ หมายถึงดาราจกั รทาง ชา้ งเผอื กของเรา เพ่ือใหแ้ ตกต่างจากดาราจกั รอ่ืน คาวา่ \"ทางน้านม\" (Milky Way) ปรากฏคร้ังแรกในวรรณกรรม ภาษาองั กฤษ ในบทกวขี องชอเซอร์ เม่ือวลิ เลี่ยมเฮอร์เชล ไดจ้ ดั ทารายการวตั ถุทอ้ งฟ้ า เขาเรียกวตั ถุแบบดาราจกั ร เช่น ดาราจกั ร M31 วา่ \"spiral nebula\" ในเวลาต่อมาจึงพบวา่ วตั ถุน้นั เป็นการรวมกลุ่มอยา่ ง หนาแน่นของดาวฤกษจ์ านวนมาก และไดท้ ราบระยะห่างอยา่ งแทจ้ ริง มนั จึงถูก เรียกวา่ island universes อยา่ งไรกด็ ี คาวา่ universe เป็นท่ีเขา้ ใจกนั วา่ หมายถึง หว้ งอวกาศโดยรวมท้งั หมด ดงั น้นั คาน้ีจึงไม่ไดใ้ ชเ้ รียกขานอีก ภายหลงั วตั ถุจาพวกดาราจกั รจึง ถกู เรียกวา่ galaxy

2 ความหมายดาราจกั รกาแล็กซ่ี ดาราจักร หรือ กาแลก็ ซี คือ ระบบท่ีกวา้ งใหญ่ไพศาร มีกลุ่มของดาวฤกษน์ บั ลา้ นดวง กบั สสารระหวา่ งดาวอนั ประกอบดว้ ยแกส๊ ฝ่ นุ เนบิวลา ที่วา่ ง และสสารมืด รวมอยดู่ ว้ ยกนั ดว้ ย แรงโนม้ ถ่วง ดาราจกั รโดยทวั่ ไปมีขนาดนอ้ ยใหญ่ต่างกนั นบั แต่ดาราจกั รแคระท่ีมีดาวฤกษ์ ประมาณสิบลา้ นดวง ไปจนถึงดาราจกั รขนาดยกั ษท์ ี่มีดาวฤกษน์ บั ถึงลา้ นลา้ นดวง โคจรรอบ ศนู ยก์ ลางมวลจุดเดียวกนั ในดาราจกั รหน่ึง ๆ ยงั ประกอบไปดว้ ยระบบดาวหลายดวงกระจุกดาว จานวนมาก และเมฆระหวา่ งดาวหลายประเภท ดวงอาทิตยข์ องเราเป็นหน่ึงในบรรดาดาวฤกษ์ ในดาราจกั รทางชา้ งเผอื ก เป็นศนู ยก์ ลางของระบบสุริยะซ่ึงมีโลกและวตั ถุอื่น ๆ โคจรโดยรอบ อาณาจกั รที่เราอาศยั อยนู่ ้ีเรียกวา่ อาณาจกั รทางช้างเผอื ก (Milky Way) ในปี พ.ศ. 2152 กาลิเลโอ ไดส้ ารวจทอ้ งฟ้ าดว้ ยกลอ้ งโทรทรรสน์ แลว้ พบวา่ ทางชา้ งเผอื ก ประกอบดว้ ยดาวจานวนมากมาย ปรากฏอยใู่ กลก้ นั จนไม่สามารถมองใหแ้ ยกออกจากกนั ได้ ภายหลงั ไดม้ ีการศึกษาพบบริเวณสวา่ งของกา๊ สและฝ่ นุ ในอวกาศ ตลอดบริเวณที่มืดจนปิ ดบงั แสงสวา่ งของดาวอื่น โดยเรียกบริเวณน้นั วา่ เนบิวลาสวา่ งและเนบิวลามืดตามลาดบั และยงิ่ ศกึ ษามากข้ึนกพ็ บวา่ ไม่สามารถประเมินรูปร่างได้ และในเอกภพจะมีจานวนดาราจกั รอยมู่ ากจน ประมาณไดถ้ ึงหม่ืนลา้ นดาราจกั ร เชื่อกนั วา่ ในเอกภพที่สังเกตไดม้ ีดาราจกั รอยปู่ ระมาณหน่ึงแสนลา้ นแห่ง ดาราจกั รส่วนใหญ่มี เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางระหวา่ ง 1,000 ถึง 100,000 พาร์เซก และแยกห่างจากกนั และกนั นบั ลา้ นพาร์เซก (หรือเมกะพาร์เซก) ช่องวา่ งระหวา่ งดาราจกั รประกอบดว้ ยแก๊สเบาบางที่มีความ หนาแน่นเฉล่ียต่ากวา่ 1 อะตอมต่อลกู บาศกเ์ มตร ดาราจกั รส่วนใหญ่จะจบั กลุ่มเรียกวา่ กระจุก ดาราจกั ร(cluster) ในบางคร้ังกลุ่มของดาราจกั รน้ีอาจมีขนาดใหญ่มาก เรียกวา่ กลุ่มกระจุก ดาราจกั ร (supercluster) โครงสร้างขนาดมหึมาข้ึนไปกวา่ น้นั เป็นกลุ่มดาราจกั รที่โยง ใยถึงกนั เรียกวา่ ใยเอกภพ (filament) ซ่ึงกระจายอยคู่ รอบคลุมเน้ือท่ีอนั กวา้ งใหญ่ไพศาล ของเอกภพ

3 กาแลก็ ซี่ประเภทต่างๆ 1. กาแลก็ ซีแบบกงั หนั (Spiral Galaxy) กาแลก็ ซีแบบกงั หนั (Spiral Galaxyหรือใชอ้ กั ษรยอ่ S ) เป็ นกาแลก็ ซีท่ีพบไดเ้ ป็ นส่วนใหญใ่ นการส่อง สารวจกาแลก็ ซีของนกั ดาราศาสตร์ โดยพบไดป้ ระมาณ 75 – 85% กาแลก็ ซีแบบกงั หนั มีลกั ษณะสาคญั คือ มี รูปทรงเป็นจานแบน ตรงกลางมีส่วนโป่ ง (Bulge) ซ่ึงมีดาวอยเู่ ป็ นจานวนมาก และโดยรอบของกาแลก็ ซีจะ ประกอบดว้ ยแขนกงั หนั (Spiral Arms) หลายแขนกระจายออกตามแนวระนาบ บริเวณโดยรอบจานในดา้ นบน และดา้ นลา่ งของระนาบ คือ บริเวณเฮโล (Halo) ซ่ึงมีดาวอยนู่ อ้ ยมากและเป็ นท่ีอยขุ่ องกระจุกดาวทรงกลมเกือบ ท้งั หมด โดยรวมแลว้ กาแลก็ ซีแบบกงั หนั ประปอบดว้ ยดาวที่มีอายคุ อ่ นขา้ งนอ้ ยซ่ึงทราบไดจ้ ากสีของกาแลก็ ซีท่ีมีสีออกไปทางสีฟ้ า ออ่ น นอกจากน้ีสสารระหวา่ งดวงดาว (Interstellar Medium) ภายในกาแลก็ ซีแบบกงั หนั ยงั ประกอบดว้ ยแก๊สที่เยน็ และแผร่ ังสีอินฟราเรด เป็ นส่วนใหญ่ อนั แสดง ใหเ้ ห็นวา่ ภายในกาแลก็ ซีแบบกงั หนั ยงั มีการรวมตวั ของดาวอยอู่ ยา่ งตอ่ เนื่อง 1.1 กาแลก็ ซีกงั หนั ธรรมดา ( Spiral Galaxy หรือ ใช้อกั ษรย่อ S) กาแลก็ ซีแบบน้ีจะมีแกนกลางเป็ น บริเวณท่ีมีลกั ษณะสมมาตร คือ มีขนาดเท่ากนั เน่ืองจากมีการเหวย่ี งเอาสารท่ีอยใู่ นบริเวณตอนกลางออกมาเป็ นวงแขนอยู่ รอบๆโคง้ ออกจากใจกลางการแบ่งแยกกาแลก็ ซีประเภทน้ี นกั ดาราศาสตร์ใชอ้ กั ษร a’bและ c ตามหลงั อกั ษรSท้งั น้ี แลว้ แตว่ า่ วงแขนที่เหวยี่ งออกมาอยหู่ ่างจากทรงกลมตอนกลางไม่มากนกั ถา้ เขียนไวว้ า่ Sbแสดงวา่ วงแขน ท่ีเหวย่ี ง ออกมาจากทรงกลมบริเวณแกนกลางมากนอ้ ยแคไ่ หน เช่น เขียนไวว้ า่ Sa แสดงวา่ วงแขนท่ีเหวย่ี งออกมาอยหู่ ่างจากทรง กลมตอนกลางไม่มากนกั ถา้ เขียนไวว้ า่ Sbแสดงวา่ วงแขนที่เหวย่ี งออกมาจากแกนกลางทรงกลมมีความยาวมากกวา่ Sa ถา้ เขียน Scแสดงวา่ วงแขนท่ีเหวยี่ งออกมาอยหู่ ่างจากแกนกลางทรงกลมมากท่ีสุด 1.2 กาแลกซีแบบกงั หนั บาร์ (Barred Spiral Galaxy หรือใช้อกั ษรย่อ SB) มีลกั ษณะของแกนกลางต่างจากกาแลก็ ซีแบบกงั หนั ธรรมดา กลา่ วคือ จะมีศูนยก์ ลางลกั ษณะเป็ นแท่ง (Bar)ในขณะท่ี กาแลก็ ซีแบบกงั หนั ธรรมดาจะมแี กนกลางเป็ นบริเวณที่แขนสองขา้ งโคง้ ออกใจกลาง รูปร่างของกาแลก็ ซีแบบกงั หนั บาร์ท่ี ปรากฏใหเ้ ห็นข้ึนอยกู่ บั ดา้ นท่ีกาแลก็ ซีหนั มาทางโลก เพราะมนั มรลกั ษณะแบนถา้ ดา้ นบน หนั มาทางโลกจะเห็นรูปร่างของ แขนชดั เจนถา้ ดา้ นขา้ งหนั มาทางโลกจะเห็นส่วนกลางนูนข้ึน และมีรอยสีดาพาดผา่ นกลางซ่ึงเป็ นช้นั ของฝ่ นุ กาแลก็ ซีประเภทน้ี นกั ดาราศาสตร์ใชอ้ กั ษรยอ่ SB นาหนา้ อกั ษร a,bและ c โดยปกติกาแลก็ ซีประเภทน้ีจะมีเพียงสอง วงแขนท่ีเหวย่ี งออกมาจากเสน้ ตรงกลางซ่ึงมีรูปร่างเป้ นทรงกลม นกั ดาราศาสตร์มีความเห็นวา่ กาแลก็ ซีประเภทน้ีมีอตั รา การหมนุ รอบตวั เองเร็วกวา่ กาแลก็ ซีทุกประเภท

4 2.กำแลก็ ซีแบบทรงรี (Ellipical Galaxy) ใช้อกั ษรย่อ E มีหลายรูปทรงตัง้ แตท่ รงกลม (มีความรนี ้อยมากจนปรากฏคล้ายทรงกลม)ไปจนถงึ ทรงรคี ล้ายลกู รักบี้ ลักษณะที่สาคญั ทส่ี ดุ ท่ีนักดาราศาสตร์ใชแ้ ยกกาแล็กซแี บบทรงรีออกจาก กาแล็กซีแบบกงั หัน คอื กาแลก็ ซีแบบทรงรจี ะไมม่ ีลักษณะของจานหรือกังหันปรากฏให้เหน็ โดยรอบส่วนโป่งเลย กาแล็กซแี บบทรงรมี สี อี อกแดง ซึง่ แสดงให้เหน็ ว่าดาวสว่ นใหญ่ในกาแล็กซีเปน็ ดาวทมี่ ีอายมุ าก และนอกจากนน้ี ักดาราศาสตรย์ งั สังเกตพบการแผ่รงั สเี อ็กซ์ ซงึ่ แสดงให้เห็นวา่ กาแลก็ ซีแบบทรงรมี ี สสารระหว่างดวงดาวท่รี ้อนและเบาบางกว่ากาแลก็ ซแี บบกังหัน หลกั ฐานทงั้ สองช้ีให้เหน็ ว่าแทบไม่ มดี าวเกดิ ใหม่ในกาแลก็ ซีแบบทรงรีเลย ซง่ึ ต่างจากกาแล็กซีแบบกงั หันทีย่ งั มวี ิวฒั นาการของดาว ฤกษเ์ กดิ ข้นึ อยา่ งตอ่ เนอ่ื ง กาแลก็ ซแี บบทรงรี แบ่งออกได้เปน็ 7 ลักษณะย่อยตามความรขี องกาแล็กซี โดยจะเรยี กกาแล็กซี แบบทรงรีท่มี ีความรีนอ้ ยมาก (จนเกิดเปน็ วงกลม) วา่ “ Eo ” และมคี วามรเี พิม่ ขน้ึ เร่อื ยๆ ไปจนถงึ “ E7 ” ซึ่งเปน็ กาแล็กซีแบบทรงรีที่มคี วามรีมากที่สดุ (เลข 0-7 น้ี ไดจ้ ากการคานวณอัตราส่วน ระหว่างความยาวและความกว้างของกาแลก็ ซี โดยกาแล็กซีทรงรีมกั มคี วามรไี ม่เกินระดับ 7 เพราะ เกินกวา่ นี้มกั จะมลี กั ษณะแขนของกังหนั เขา้ อยู่ในลักษณะของกาแลก็ ซแี บบกงั หนั )

5 3. กำแลก็ ซแี บบไร้รปู ทรง ( irregular Galaxy ) นอกจากนกี้ าแลก็ ซีทีส่ ามารถจักเขา้ พวกกบั สองลักษณะท่ีกลา่ วไปแล้ว ยงั มีกาแล็กซีสว่ นน้อยซง่ึ ไม่ มีรปู ทรงชัดเจน ไมส่ ามารถเขา้ กลุ่มกับกาแลก็ ซแี บบกงั หนั หรอื กาแล็กซแี บบทรงรีได้ นกั ดารา ศาสตร์จดั กาแล็กซเี หลา่ น้ีอยูใ่ นกลุ่มกาแลก็ ซแี บบไรร้ ปู ทรง กาแล็กซีแบบไร้รปู ทรงมักมขี นาดเลก็ จึงไม่สว่างนักและสงั เกตพบไดน้ ้อยกวา่ กาแล็กซีท้ังสอง ประเภททกี่ ล่าวมาอย่างไรกต็ าม นกั ดาราศาสตร์พบว่ากาแล็กซีทอี่ ยู่ไมไ่ กลออกไปมากๆ (มคี วาม สวา่ งนอ้ ย) จานวนมากเป็นกาแลก็ ซีแบบไร้รปู ทรง ต้นกาเนดิ ของกาแลก็ ซแี บบไร้รูปทรงอาจเปน็ ได้หลายประการ ต้งั แตก่ ารรวมตัวเป็นกาแลก็ ซีทีไ่ ม่มี รูปรา่ งโดยกาเนิดไปจนถงึ การที่กาแล็กซีที่มีรูปรา่ งสองดวงชน และรวมกนั เกิดเปน็ กาแล็กซีใหม่ท่ี มีรูปรา่ งไม่ชัดเจน กาแลก็ ซีทางชา้ งเผือกของเรามีกาแล็กซีแบบไร้รปู ทรงเป็นบริวารอยู่ 2 ดวงคอื เมฆแมกเจลแลน ใหญ่ (The Large Magellanic Cloud) และเมฆแมกเจลแลนเล็ก (The Small Magellanic Cloud) ซึ่งโคจรรอบทางช้างเผอื กทีร่ ะยะหา่ งประมาณ 200,000 ปแี สง

6 จดุ กาเนิดของกาแล็กซ่ี ทฤษฎีของนกั ดาราศาสตร์เรื่องจดุ กาเนดิ ของกาแล็กซีกลา่ ววา่ กลมุ่ แก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมซงึ่ ถกู เหว่ียง ออกมาจากการระเบิดครัง้ ใหญ่ (Big Bang)เมื่อครัง้ เริ่มต้นของการเกิดเอกภพ จะแตกออกมาเป็น กลมุ่ ๆภายหลงั ที่กลมุ่ แก๊สเหลา่ นีถ้ กู เหวี่ยงออกมาจากการระเบดิ ครัง้ ใหญ่แล้ว กลมุ่ แก๊สเหลา่ นีแ้ ตล่ ะกลมุ่ จงึ รวมตวั กนั เพราะแรงดงึ ดดู ระหวา่ งละอองแก๊สด้วยกนั การรวมตวั กนั ของกลมุ่ แก๊สจงึ ทาให้เกิดดวงดาว ดวงแรกขนึ ้ มาในกลมุ่ แก๊ส แก๊สและฝ่ นุ ละอองที่ยงั มิได้รวมตวั กนั เป็นดวงดาวจะแผค่ ลมุ อยรู่ อบๆเป็ นวงแขน โค้งอยหู่ า่ งออกมาจากใจกลางของกาแล็กซี ตอ่ มาสสารของกลมุ่ ฝ่ นุ ละอองแก๊สเหล่านีจ้ งึ ได้รวมตวั กนั เป็ น ดวงดาวมีอายนุ ้อยกว่าดวงดาวท่ีอยใู่ นบริเวณศนู ย์กลางของกาแลก็ ซีดวงอาทติ ย์ของเราเป็นดวงดาวที่มี อายนุ ้อยกวา่ ดวงดาวที่อยใู่ นบริเวณจดุ ศนู ย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก เอกภพ หรือ จกั รวาล (Universe) เป็นระบบท่ีใหญ่ท่ีสดุ และไร้ขอบเขตและเป็นห้วงอวกาศที่เตม็ ไป ด้วยดวงดาวจานวนมหาศาลซงึ่ เราจะเรียกดวงดาวท่ีเกาะกนั เป็นกลมุ่ วา่ กาแล็กซี และในแตล่ ะกาแล็กซีก็ จะมีระบบของดาวฤกษ์กระจกุ ดาวเนบวิ ลาหลมุ ดาอกุ กาบาตฝ่ นุ ผงกลมุ่ ก๊าซและที่วา่ งอยรู่ วมกนั อยซู่ ง่ึ ก็โลก อยใู่ นกาแลก็ ซีหนง่ึ ท่ีเรียกกนั วา่ กาแล็กซีทางช้างเผือกนน่ั เอง สาหรับต้นกาเนิดท่ีแท้จริงของ เอกภพ นนั้ ท่ีจริงมีอยหู่ ลายทฤษฎีแตท่ ฤษฎีที่ได้รับการยอมรับจากนกั ดาราศาสตร์มากท่ีสดุ ในปัจจบุ นั ก็คือทฤษฎีบก๊ิ แบง (Big Bang Theory) ของจอร์จเลอแมตร์ที่เชื่อ กนั วา่ เอกภพเร่ิมต้นจากความเป็นศนู ย์ไมม่ ีเวลาไมม่ ีแม้แตค่ วามวา่ งเปลา่ และเอกภพกาเนิดขนึ ้ โดยการ ระเบดิ ซงึ่ หลงั จากการระเบดิ นนั้ เอกภพ ก็เริ่มขยายตวั ออกไปกอ่ นท่ีจะเกิดอนภุ าคมลู ฐานอะตอมและ โมเลกลุ ตา่ งๆขนึ ้ ตามมาหลงั จากนนั้ ทงั้ แรงระเบดิ ดงั กลา่ วยงั ทาให้เกิดแรงดนั ระหวา่ งกาแลก็ ซีตา่ งๆให้หา่ ง กนั ออกไปเรื่อยๆซงึ่ แรงดนั ท่ีถือวา่ เป็นวิวฒั นาการของเอกภพมีอยแู่ รง2 แรงคือแรงดนั ออกหลงั จากการ ระเบดิ ครัง้ ใหญ่และแรงโน้มถว่ งดงึ ดดู ให้เอกภพเข้ามารวมตวั กนั ซง่ึ ทงั้ 2 แรงดงั กลา่ วเป็นปัจจยั สาคญั ที่ กาหนดลกั ษณะของ เอกภพ

7 สภาวะความเปลยี่ นแปลงที่ผดิ ปกติของกาแล็คซี่ ดาราจกั รอนั ตรกริ ิยา ดาราจกั รต่าง ๆ ภายในกระจุกดาราจกั ร โดยเฉลี่ยอยหู่ ่างกนั เกินกวา่ หน่ึง อนั ดบั ของขนาด (order of magnitude) เพียงเลก็ นอ้ ย เม่ือวดั จากเสน้ ผา่ น ศนู ยก์ ลางของมนั ดว้ ยเหตุน้ีจึงเกิดอนั ตรกิริยาระหวา่ งดาราจกั รเหล่าน้ีอยเู่ นือง ๆ และมีบทบาท สาคญั อยา่ งยงิ่ ต่อววิ ฒั นาการของดาราจกั ร ดาราจกั รท่ีอยใู่ กลก้ นั มากจะมีอนั ตรกิริยาระหวา่ งกนั จนทาใหเ้ กิดการบิดเบ้ียวของรูปร่างอนั เน่ืองมาจากแรงน้าข้ึนลง (tide) และอาจมีการ แลกเปลี่ยนแกส๊ กบั ฝ่ นุ ระหวา่ งกนั ดว้ ย การชนกนั ระหวา่ งดาราจกั รเกิดข้ึนเม่ือดาราจกั รสองดาราจกั รเคล่ือนตดั ผา่ นกนั และกนั และมีโมเมนตมั สัมพทั ธม์ ากพอท่ีมนั จะไม่รวมตวั เขา้ ดว้ ยกนั โดยทวั่ ไป ดาวฤกษใ์ นดาราจกั รที่ กาลงั ชนกนั จะเคล่ือนผา่ นทะลุไปไดโ้ ดยไม่เกิดการชนกบั ดาวดวงอื่น อยา่ งไรกด็ ี แก๊สและฝ่ นุ ใน ดาราจกั รท้งั สองจะมีอนั ตรกิริยาต่อกนั สสารระหวา่ งดาวจะถูกรบกวนและบีบอดั ทาใหเ้ กิดการ ก่อตวั เป็นดาวฤกษด์ วงใหม่ในจานวนมหาศาล การชนกนั ระหวา่ งดาราจกั รทาใหร้ ูปร่างของ ดาราจกั รใดดาราจกั รหน่ึงหรือท้งั สองบิดเบ้ียว และอาจทาใหเ้ กิดโครงสร้างรูปคาน วงแหวน หรือคลา้ ยหางกไ็ ด้ ดาวกระจาย ดาวฤกษก์ ่อกาเนิดข้ึนในดาราจกั รไดโ้ ดยการจบั กลุ่มกนั ของแกส๊ เยน็ ที่ รวมตวั เป็นเมฆโมเลกุลขนาดยกั ษ์ บางดาราจกั รมีการก่อเกิดดาวฤกษใ์ หม่ในอตั ราสูงมากท่ี เรียกวา่ \"ดาวกระจาย (starburst)\" หากมนั ยงั คงสภาพเช่นน้นั มนั จะใชแ้ ก๊สท่ีมีอยหู่ มด ไปภายในเวลานอ้ ยกวา่ ช่วงชีวติ ของดาราจกั ร ดงั น้นั ช่วงท่ีเกิดดาวกระจายจึงมกั ใชเ้ วลานานเพียง ประมาณสิบลา้ นปี ซ่ึงนบั วา่ ส้ันมากเม่ือเทียบกบั อายขุ องดาราจกั ร ดาราจกั รชนิดดาวกระจาย สามารถพบไดเ้ ป็นปกติในยคุ แรก ๆ ของเอกภพ ปัจจุบนั ยงั คงมีสภาวะดงั กล่าวอยู่ คิดเป็น สดั ส่วนราว 15% ของอตั ราการผลิตดาวท้งั หมด ปรากฏการณ์ดาวกระจายมกั เก่ียวขอ้ งกบั การรวมตวั กนั หรืออนั ตรกิริยาระหวา่ งดาราจกั ร M82 เป็นตวั อยา่ งตน้ แบบของ ปรากฏการณ์น้ี ซ่ึงมนั ไดเ้ คล่ือนเขา้ ใกลด้ าราจกั ร M81 ท่ีมีขนาดใหญ่กวา่ เรามกั พบบริเวณที่ มีการก่อเกิดดาวใหม่ในดาราจกั รไร้รูปแบบอีกดว้ ย

8 นิวเคลยี สดาราจักรกมั มนั ต์ ดาราจกั รจานวนหน่ึงท่ีสงั เกตพบ ไดร้ ับการจาแนกเป็นดารา จกั รกมั มนั ต์ กล่าวคือ ส่วนใหญ่ของพลงั งานท่ีปล่อยออกมาท้งั หมด มีกาเนิดมาจากแหล่ง พลงั งานอ่ืนนอกเหนือจากดาวฤกษ์ ฝ่ นุ และสสารระหวา่ งดาว รูปแบบมาตรฐานของนิวเคลียส ดาราจกั รกมั มนั ตค์ ือการมีจานพอกพลู มวลรอบหลุมดามวลยอดยงิ่ (supermassive black hole : SMBH) ท่ีแกนกลางของดาราจกั ร การแผร่ ังสีจากนิวเคลียสดารา จกั รกมั มนั ตเ์ ป็นผลจากพลงั งานโนม้ ถ่วงของสสารในจานขณะตกลงไปในหลุมดา ประมาณ 10% ของวตั ถุเหล่าน้ี มีลาพลงั งานสองลาซ่ึงปลดปล่อยอนุภาคออกจากแกนกลางในทิศ ทางตรงขา้ มกนั ดว้ ยความเร็วใกลค้ วามเร็วแสง กลไกท่ีทาใหเ้ กิดลาพลงั งานน้ียงั ไม่เป็นท่ีเขา้ ใจดี นกั เนบวิ ลา เป็นกลุ่มเมฆหมอกของฝ่ นุ แก๊สและพลาสมาในอวกาศ เดิมคาวา่ \"เนบิวลา\" เป็นช่ือสามญั ใชเ้ รียกวตั ถุทางดาราศาสตร์ท่ีเป็นป้ื นบนทอ้ งฟ้ าซ่ึงรวมถึงดาราจกั รท่ีอยหู่ ่างไกลออกไปจากทาง ชา้ งเผอื ก เนบิวลามีอุณหภูมิต่า เน่ืองจากไม่มีแหล่งกาเนิดความร้อน ในบริเวณที่แกส๊ มีความ หนาแน่นสูง อะตอมจะยดึ ติดกนั เป็นโมเลกลุ ทาใหเ้ กิดแรงโนม้ ถ่วงดึงดูดแกส๊ จากบริเวณ โดยรอบมารวมกนั อีก ทาใหม้ ีความหนาแน่นและมวลเพ่ิมข้ึนอีกจนกระทง่ั อุณหภูมิภายในสูง ประมาณ 10 เคลวนิ มวลท่ีเพม่ิ ข้ึนทาใหพ้ ลงั งานศกั ยโ์ นม้ ถ่วงของแต่ละโมเลกลุ ที่ตกเขา้ มายงั ศนู ยก์ ลางของกลุ่มแก๊ส เปล่ียนรูปเป็นพลงั งานความร้อน และแผร่ ังสีอินฟราเรดออกมา

9 ประเภทของเนบวิ ลา 1.เนบวิ ลาสว่าง (Diffuse nebula) เป็นเนบิวลาท่ีมีลกั ษณะฟ้ งุ มี แสงสวา่ งในตวั เอง แบ่งเป็น 1.1.เนบิวลาเปล่งแสง (Emission nebula) 1.2.เนบวิ ลาสะท้อนแสง (Reflection nebula) 2.เนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary nebula) เนบิวลาดาวเคราะห์เป็น ส่วนหน่ึงของววิ ฒั นาการในช่วงของดาวฤกษม์ วลนอ้ ย และดาวฤกษม์ วลปาน กลาง ตวั อยา่ งของเนบิวลาชนิดน้ีไดแ้ ก่ เนบิวลาวงแหวน ในกล่มุ ดาวพณิ (M57 Ring Nebula)

10 3.เนบวิ ลามดื (Dark nebula) เนบิวลามืดมีองคป์ ระกอบหลกั เป็นฝ่ นุ หนา เช่นเดียวกบั เนบิวลาสะทอ้ นแสง แต่เนบิวลามืดน้ีไม่มีแหล่งกาเนิดแสงอยภู่ ายในหรือ โดยรอบ ทาใหไ้ ม่มีแสงสวา่ ง เราจะสามารถสงั เกตเห็นเนบิวลามืดไดเ้ ม่ือมีเนบิวลา สวา่ ง หรือดาวฤกษจ์ านวนมากเป็นฉากหลงั เช่น เนบิวลารูปหวั ม้า (Horse Head Nebula) เนบวิ ลางู (B72 Snake Nebula)

11 ทางช้างเผอื ก ทางชา้ งเผอื ก คือดาราจกั รที่มีระบบสุริยะและโลกของเราอยู่ เม่ือมองบนทอ้ งฟ้ า จะปรากฏเป็นแถบขมุกขมวั คลา้ ยเมฆของแสงสวา่ งสีขาว ซ่ึงเกิดจากดาวฤกษจ์ านวน มากภายในดาราจกั รท่ีมีรูปร่างเป็นแผน่ จาน ส่วนที่สวา่ งที่สุดของทางชา้ งเผอื กอยใู่ น กลุ่มดาวคนยงิ ธนู ซ่ึงเป็นทิศทางไปสู่ใจกลางดาราจกั ร แต่เดิมน้นั นกั ดาราศาสตร์คิดวา่ ดาราจกั รทางชา้ งเผอื กมีลกั ษณะเป็นดาราจกั ร ชนิดกน้ หอยธรรมดา แต่หลงั จากผา่ นการประเมินคร้ังใหม่ในปี พ.ศ.2548 พบวา่ ทางชา้ งเผอื กน่าจะเป็นดาราจกั รชนิดกน้ หอยมีคานเสียมากกวา่ เมื่อเทียบกบั เสน้ ศนู ยส์ ูตรฟ้ าทางชา้ งเผอื กข้ึนไปเหนือสุดท่ีกลุ่มดาวแคสซิโอ เปี ย และลงไปใตส้ ุดบริเวณกลุ่มดาวกางเขนใต้ ซ่ึงแสดงใหเ้ ห็นวา่ ระนาบศนู ยส์ ูตร ของโลก ทามุมเอียงกบั ระนาบดาราจกั รอยมู่ าก

12 กระจุกดาว (Star Cluster) คือกลุ่มของดาวฤกษท์ ่ีอยดู่ ว้ ยกนั ดว้ ยแรงดึงดูดจากความโนม้ ถ่วงสามารถแบ่งไดเ้ ป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ กระจุกดาวทรงกลม เป็นกลุ่มของดาว ฤกษอ์ ายมุ ากนบั แสนดวงท่ีอยดู่ ว้ ยกนั ดว้ ยแรงดึงดดู คอ่ นขา้ งมาก กบั กระจุกดาวเปิ ด ท่ี มีดาวฤกษน์ อ้ ยกวา่ เพียงไม่ก่ีร้อยดวงในกลุ่ม เป็นดาวฤกษอ์ ายนุ อ้ ย และมีแรงดึงดูดต่อ กนั เพียงหลวม ๆ กระจุกดาวเปิ ดอาจเกิดการรบกวนจากแรงโนม้ ถ่วงของเมฆโมเลกลุ ขนาดยกั ษใ์ นยามที่มนั เคลื่อนผา่ นไปในกาแลค็ ซ่ี แต่ดาวสมาชิกในกระจุกดาวยงั คง เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกนั ไดแ้ มจ้ ะไม่มีแรงโนม้ ถ่วงดึงดูดระหวา่ งกนั แลว้ ในกรณี น้ีจะเรียกมนั วา่ ชุมนุมดาว (stellar association) หรือบางคร้ังอาจเรียกวา่ กลุ่มเคล่ือนที่ (moving group)

13 หลุมดา (black hole) หมายถึงเทหวตั ถุในเอกภพท่ีมีแรงโนม้ ถ่วงสูงมาก ไม่มี อะไรออกจากบริเวณน้ีไดแ้ มแ้ ต่แสงยกเวน้ หลุมดาดว้ ยกนั เราจึงมองไม่เห็นใจกลาง ของหลุมดา หลุมดาจะมีพ้ืนที่หน่ึงท่ีเป็นขอบเขตของตวั เองเรียกวา่ ขอบฟ้ าเหตู การณ์ ที่ตาแหน่งรัศมีชวาร์สชิลด์ ถา้ หากวตั ถุหลุดเขา้ ไปในขอบฟ้ าเหตุการณ์ วตั ถุ จะตอ้ งเร่งความเร็วใหม้ ากกวา่ ความเร็วแสงจึงจะหลุดออกจากขอบฟ้ าเหตุการณ์ได้ แต่ เป็นไปไม่ไดท้ ี่วตั ถุใดจะมีความเร็วมากกวา่ แสง วตั ถุน้นั จึงไม่สามารถออกมาไดอ้ ีก ต่อไป เมื่อดาวฤกษท์ ่ีมีมวลมหึมาแตกดบั ลง มนั อาจจะทิ้งสิ่งท่ีดามืดท่ีสุด ทวา่ มีอานาจ ทาลายลา้ งสูงสุดไวเ้ บ้ืองหลงั นกั ดาราศาสตร์เรียกสิ่งน้ีวา่ \"หลุมดา\" เราไม่สามารถ มองเห็นหลุมดาดว้ ยกลอ้ งโทรทรรศนใ์ ดๆ เนื่องจากหลุมดาไม่เปลง่ แสงหรือรังสีใด เลย แต่สามารถตรวจพบไดด้ ว้ ยกลอ้ งโทรทรรศนว์ ทิ ยุ และคล่ืนโนม้ ถ่วงของหลุม ดา (ในเชิงทฤษฎี โครงการ แอลไอจีโอ) และจนถึงปัจจุบนั ไดค้ น้ พบหลุมดาใน จกั รวาลแลว้ อยา่ งนอ้ ย 6 แห่ง หลุมดาเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษท์ ี่ถึงอายขุ ยั แลว้ สสารท่ีเคยประกอบกนั เป็นดาวน้นั ไดถ้ กู อดั ตวั ดว้ ยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นท่ีมี ขนาดเลก็ ยง่ิ กวา่ นิวเคลียสของอะตอมเดียว ซ่ึงเรียกวา่ เอกภาวะ หลุมดาแบง่ ไดเ้ ป็น 4 ประเภท คือ หลุมดามวยยอดยง่ิ เป็นหลุมดาในใจกลาง ของดาราจกั ร หลุมดาขนาดกลาง หลุมดาจากดาวฤกษ์ ซ่ึงเกิดจากการแตกดบั ของดาว ฤกษ์ และหลุมดาจิ๋วหรือหลุมดาเชิงควอนตมั ซ่ึงเกิดข้ึนในยคุ เริ่มแรกของเอกภพ

14 ดาราจกั ร หรือ กาแลก็ ซี (องั กฤษ: galaxy) เป็นกลุ่มของดาวฤกษน์ บั ลา้ นดวง กบั สสารระหวา่ งดาวอนั ประกอบดว้ ยแก๊ส ฝ่ นุ และสสารมืดรวมอยดู่ ว้ ยกนั ดว้ ยแรงโนม้ ถ่วง คาน้ีมีที่มาจากภาษากรีกวา่ galaxias [γαλαξίας] หมายถึง \"น้านม\" ซ่ึง สื่อโดยตรงถึงดาราจกั รทางชา้ งเผอื ก (Milky Way) ดาราจกั รโดยทว่ั ไปมีขนาด นอ้ ยใหญ่ต่างกนั นบั แต่ดาราจกั รแคระที่มีดาวฤกษป์ ระมาณสิบลา้ นดวงไปจนถึงดารา จกั รขนาดยกั ษท์ ี่มีดาวฤกษน์ บั ถึงลา้ นลา้ นดวง โคจรรอบศนู ยก์ ลางมวลจุดเดียวกนั ใน ดาราจกั รหน่ึง ๆ ยงั ประกอบไปดว้ ยระบบดาวหลายดวง กระจุกดาวจานวนมาก และ เมฆระหวา่ งดาวหลายประเภท ดวงอาทิตยข์ องเราเป็นหน่ึงในบรรดาดาวฤกษใ์ นดารา จกั รทางชา้ งเผอื ก เป็นศนู ยก์ ลางของระบบสุริยะซ่ึงมีโลกและวตั ถุอ่ืน ๆ โคจรโดยรอบ ในอดีตมีการแบ่งดาราจกั รเป็นชนิดต่าง ๆ โดยจาแนกจากลกั ษณะที่มองเห็นดว้ ยตา รูปแบบที่พบโดยทว่ั ไปคือดาราจกั รรี (elliptical galaxy) ซ่ึงปรากฏใหเ้ ห็น เป็นรูปทรงรี ดาราจกั รชนิดกน้ หอย(spiral galaxy) เป็นดาราจกั รรูปร่างแบน เหมือนจาน ภายในมีแขนฝ่ นุ เป็นวงโคง้ ดาราจกั รที่มีรูปร่างไมแ่ น่นอนหรือแปลก ประหลาดเรียกวา่ ดาราจกั รแปลก (peculiar galaxy) ซ่ึงมกั เกิดจากการถูก รบกวนดว้ ยแรงโนม้ ถ่วงของดาราจกั รขา้ งเคียง อนั ตรกิริยาระหวา่ งดาราจกั รใน ลกั ษณะน้ีอาจส่งผลใหด้ าราจกั รมารวมตวั กนั และทาใหเ้ กิดสภาวะที่ดาวฤกษม์ าจบั

15 กลุ่มกนั มากข้ึนและกลายสภาพเป็นดาราจกั รท่ีสร้างดาวฤกษใ์ หม่อยา่ งบา้ คลงั่ เรียกวา่ ดาราจกั รชนิดดาวกระจาย (starburst galaxy) นอกจากน้ีดาราจกั รขนาดเลก็ ที่ปราศจากโครงสร้างอนั เชื่อมโยงกนั กม็ กั ถูกเรียกวา่ ดาราจกั รไร้รูปแบบ (irregular galaxy) เชื่อกนั วา่ ในเอกภพท่ีสงั เกตไดม้ ีดาราจกั รอยปู่ ระมาณหน่ึงแสนลา้ นแห่งดาราจกั รส่วนใหญ่มี เส้นผา่ นศนู ยก์ ลางระหวา่ ง 1,000 ถึง 100,000 พาร์เซกและแยกห่างจากกนั และกนั นบั ลา้ นพาร์เซก (หรือเมกะพาร์เซก)ช่องวา่ งระหวา่ งดาราจกั รประกอบดว้ ยแกส๊ เบาบางท่ีมีความ หนาแน่นเฉล่ียต่ากวา่ 1 อะตอมต่อลกู บาศกเ์ มตร ดาราจกั รส่วนใหญ่จะจบั กลุ่มเรียกวา่ กระจุก ดาราจกั ร(cluster) ในบางคร้ังกลุ่มของดาราจกั รน้ีอาจมีขนาดใหญ่มาก เรียกวา่ กลุ่มกระจุก ดาราจกั ร(supercluster) โครงสร้างขนาดมหึมาข้ึนไปกวา่ น้นั เป็นกลุ่มดาราจกั รท่ีโยงใย ถึงกนั เรียกวา่ ใยเอกภพ (filament) ซ่ึงกระจายอยคู่ รอบคลุมเน้ือท่ีอนั กวา้ งใหญ่ไพศาลของ เอกภพ แมจ้ ะยงั ไม่เป็นท่ีเขา้ ใจนกั แต่ดูเหมือนวา่ สสารมืดจะเป็นองคป์ ระกอบกวา่ 90% ของมวลใน ดาราจกั รส่วนใหญ่ ขอ้ มลู จากการสังเกตการณ์พบวา่ หลุมดามวลยวดยง่ิ อาจอยทู่ ่ีบริเวณใจกลาง ของดาราจกั รจานวนมาก แมจ้ ะไม่ใช่ท้งั หมด มีขอ้ เสนอวา่ มนั อาจเป็นสาเหตุเริ่มตน้ ของ นิวเคลียสดาราจกั รกมั มนั ต(์ active galactic nucleus: AGN) ซ่ึงพบท่ีบริเวณ แกนกลางของดาราจกั ร ดาราจกั รทางชา้ งเผอื กเองกม็ ีหลุมดาเช่นวา่ น้ีอยทู่ ี่นิวเคลียสดว้ ยอยา่ ง นอ้ ยหน่ึงหลุม

16 แหลง่ อา้ งองิ : ขอบคุณเร่ืองจาก : ดาราจกั ร (กาแลก็ ซ่)ี . [ 2558 ] เรอื่ ง ดาราจักร (กาแล็กซ่ี) [ออนไลน]์ เขา้ ถึงไดจ้ าก : http://tppykn.blogspot.com/2015/08/blog-post.html

ผจู้ ัดทำ เดก็ หญิง ชาลสิ า เอ้อื เฟ้อื ม.1/1 เลขที่ 16 เด็กหญงิ ณฎั ฐณชิ า วรรณารกั ษ์ ม.1/1 เลขที่ 19 เสนอ คุณครู ประภสั สร ก๋าเขียว วชิ า การสรา้ งหนังสืออเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ โรงเรยี นแจห้ ่มวิทยา อาเภอ แจ้หม่ จังหวดั ลาปาง สานักงานเขตพ้ืนทก่ี ารศกึ ษามธั ยมศึกษา เขต 35 ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศกึ ษา 2562