ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ (star)

แนวคิดสาํ คัญ ดาวฤกษ์ ((ssttaarr)) คือ วตั ถทุ ้องฟาทีเปน ดาวฤกษ์ คือ ก้อนแก๊สรอ้ นขนาดใหญ่ ก้อนแก๊สรอ้ นขนาดใหญร่ ูปทรงกลม มอี งค์ประกอบหลักเปนธาตไุ ฮโดรเจน ดาวฤกษ์ทีมอี ายุนอ้ ยจะมอี งค์ประกอบ พลังงานของดาวฤกษ์เกิดจากปฏิกิรยิ า สว่ นใหญเ่ ปนแก๊สไฮโดรเจน ซงึ เปน นวิ เคลียรฟ์ วชนั ทีแก่นของดาวสขี อง เชอื เพลิงในการเกิดปฏิกิรยิ านวิ เคลียร์ ดาวฤกษ์มคี วามสมั พนั ธก์ ับอุณหภมู แิ ละ ฟวชนั ทีแก่นของดาว ทําให้เกิดแสง อายุของดาว ดาวฤกษ์ทีมมี วลมากจะ มอี ายุสนั ผวิ ดาวมอี ุณหภมู สิ งู จงึ มี สวา่ งและพลังงานอันมหาศาล สนี าํ เงินไปจนถึงสขี าว สว่ นดาวฤกษ์ทีมี ดาวฤกษ์สว่ นใหญอ่ ยูร่ วมกันตังแต่ 22 ดวงขนึ ไปด้วยแรงโนม้ ถ่วง เรยี กวา่ มวลนอ้ ยจะมอี ายุยนื ยาว ผวิ ดาวมี ระบบดาวฤกษ์ โดย((ssttaarr ssyysstteemm)) อุณหภมู ติ ํา จงึ มสี เี หลืองไปจนถึงสแี ดง ดาวฤกษ์ 22 ดวงทีโคจรรอบกันและกัน เรยี กวา่ ดาวคู่ สว่ นดาวฤกษ์ที((bbiinnaarryy ssttaarrss)) อยูร่ วมกันเปนจาํ านวนมาก เรยี กวา่ กระจุกดาว ((cclluusstteerr))

ÇÔÇѲ¹Ò¡Òâͧ´ÒÇġɏ วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เริมต้นขึน เมือเมฆโมเลกุลทีมีความหนาแน่นยุบ ตัวลงด้วยแรงโน้มถ่วง ทําให้มีความหนาแน่นมากขึนจนกลายเปนแก๊สที ร้อนจัดและหมุนเปนรูปทรงกลม เรียกว่า ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (protostar) เมฆโมเลกลุ (molecular cloud) คือ เนบวิ ลาชนดิ หนงึ ทีประกอบด้วยโมเลกลุ ของแก๊สไฮโดรเจนเปนสว่ นใหญม่ คี วาม หนาแนน่ มากพอทีจะทําาให้เกิดดาวฤกษ์ได้ พลังงานทีปลดปลอ่ ยจากปฏิกริ ิยานิวเคลียร์ฟวชันทีแก่นของดาวจะทาํ าให้ เกิดแรงดนั บนผวิ ดาวทสี มดุลกับแรงโน้มถว่ งของดาวฤกษ์ เรียกวา่ สภาวะสมดลุ อุทกสถติ (hydrostatic equilibrium) ซงึ ทาํ าใหด้ าวมีความ เสถียรและไม่เกดิ การยุบตวั ของดาวเนืองจากแรงโนม้ ถ่วง 1. ดาวฤกษ์มวลนอ้ ย (low mass stars) เปนดาวฤกษท์ ีมมี วล มากกวา่ 0.08 เทา่ แต่น้อยกว่าหรือเทา่ กบั 9 เท่าของมวลดวง อาทิตย์ ดาวประเภทนีจะเผาผลาญเชอื เพลงิ อย่างชา้ ๆ ซงึ อาจ มอี ายยุ าวนานถงึ 1,000-10,000 ลา้ นปเมือเชอื เพลงิ ไฮโดรเจน หมดลง ปฏกิ ริ ิยานิวเคลียร์ฟวชนั ของธาตุไฮโดรเจนทีแกน่ ของดาว สนิ สุดลง แกน่ ฮีเลียมและเปลอื กของดาวทเี ปนไฮโดรเจนจะยุบตัว เกดิ การเผาผลาญไฮโดรเจนรอบแก่น ดาวจะขยายขนาดขนึ เปน ดาวยกั ษแ์ ดง(red giant star) เมอื แกน่ ดาวร้อนขนึ จนกระทัง อุณหภมู ิสงู ถงึ 100 ล้านเคลวิน ฮีเลียมทแี กน่ ดาวจะเรมิ เกดิ ปฏกิ ิริยานวิ เคลียร์ อุณหภมู ิของดาวจะสงู ขนึ กอ่ นจะขยายตวั เปน ดาวยักษใ์ หญ่สแี ดง (red supergiant star) เมอื แก่นของดาว กลายเปนธาตหุ นกั (สําาหรบั ดาวฤกษ์มวลใกลเ้ คยี งดวงอาทติ ยจ์ ะ เปนธาตุคาร์บอน) ดาวจะเสียสมดุล ทําาให้เปลือกดาวขยายตวั ออกไปเปน เนบิวลาดาวเคราะห์ (planetary nebula) ขณะทีแกน่ ของดาวจะยบุ ตวั ลงกลายเปนดาวแคระขาวทมี อี ณุ หภมู สิ ูง(เนอื ของ ดาวแคระขาว 1 ชอ้ นชามีนา้ํ าหนกั เทา่ กบั สสาร 5.5 ตนั บนโลก) โดยแผ่รังสใี นชว่ งอัลตราไวโอเลตออกมา จากนนั ดาวจะคอ่ ย ๆ เยน็ ตัวลงจนมืดและดับไป

2. ดาวฤกษ์มวลมาก (massive stars) เปนดาวฤกษท์ มี ีมวลมากกวา่ 9 เท่าของมวล ดวงอาทติ ย์ สว่ นดาวฤกษ์ทมี ีมวลมากกว่า 18 เทา่ ของมวลดวงอาทิตยข์ นึ ไป จะเรียกว่า ดาวฤกษ์มวลยงิ ยวด (supermassive stars) ดาวฤกษ์ทีมีมวลมากจะยงิ เผาผลาญเชอื เพลงิ อยา่ งรวดเรว็ ทาํ าให้มีชว่ งชีวิตสันมาก เชน่ ดาวฤกษ์ทมี ีมวล 10 เท่าของมวลดวงอาทติ ย์ จะมีอายุประมาณ 32 ลา้ นป สว่ นดาวฤกษ์ทมี ีมวล 60 เท่า ของมวลดวงอาทิตย์ จะมีอายเุ พียง 3 ลา้ นป หลงั จากนันดาวจะกลายสภาพเปนดาว ยกั ษ์ใหญส่ ีแดง (red supergiat star) และจะเกดิ ปฏกิ ริ ิยาฟวชนั ของธาตทุ ีหนักขึน ลําาดับถัดไปเรือย ๆ เมอื แก่นของดาวกลายเปนธาตเุ หล็กซึงมคี วามหนาแน่นสูง จะ เกิดแรงโนม้ ถว่ งทมี ากขนึ จนเอาชนะแรงดนั ทีผวิ ดาว ดาวจะเสียสมดุลและเกดิ การยบุ ตวั ด้วยแรงโนม้ ถว่ ง แล้วระเบิดอยา่ งรุนแรง เรียกว่า ซูเปอรโ์ นวา (supernova) หรือ มหานวดาราหลงั จากการระเบิด

ÊÕ ÍسËÀÁÙ Ô áÅÐÍÒÂ¢Ø Í§´ÒÇġɏ ดาวฤกษ์แต่ละดวงมสี ที ีแตกต่างกัน ซงึ สขี องดาวมคี วามสมั พนั ธก์ ับอุณหภมู แิ ละอายุของ ดาวฤกษ์ โดยทัวไปดาวฤกษ์มกี ารแผค่ ลืนแมเ่ หล็กไฟฟาออกมาทกุ ชว่ งความยาวคลืน แต่สี ของดาวฤกษ์ทีปรากฏให้เห็นนนั จะอยูใ่ นชว่ งความยาวคลืนทีแผอ่ อกมามากทีสดุ โดยดาวฤกษ์ มวลมากจะแผค่ ลืนแมเ่ หล็กไฟฟามากทีชว่ งความยาวคลืนสนั และดาวฤกษ์มวลนอ้ ยจะแผ่ คลืนแมเ่ หล็กไฟฟามากทีชว่ งความยาวคลืนยาว การแผค่ ลืนแมเ่ หล็กไฟฟาทีแตกต่างกันทําให้ สขี องดาวแตกต่างกันและบอกอุณหภมู พิ นื ผวิ ของดาวได้การศึกษาสเปกตรมั ของดาวจะทําา ให้ทราบถึงสมบตั ิต่าง ๆ ของดาวฤกษ์ นกั ดาราศาสตรแ์ บง่ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์ตาม อุณหภมู พิ นื ผวิ และสขี องดาวออกเปน 7 ชนดิ ได้แก่ O, B, A, F, G, K และ M สเปกตรมั ของดาวฤกษ์จาํ าไดง้ ่าย ๆ จากประโยคนี O Be A Fine Girl Kiss Me ตัวอักษรแรกของแต่ละคําา คือ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์มกี ารเผาผลาญเชอื เพลิงจากปฏิกิรยิ านิวเคลียรฟ์ วชนั ในชว่ งที ดาวฤกษ์อยูบ่ นแถบลําาดบั หลัก(main sequence) สขี องดาวจะค่อนขา้ ง คงที เมอื ดาวมอี ายุมากจะเกิดการเปลียนแปลงโครงสรา้ งภายในของดาว ทําา ใหอ้ ุณหภมู พิ นื ผวิ ของดาวเปลียนแปลง สขี องดาวจงึ เปลียนแปลงไปดว้ ย สาํ หรบั ดาวฤกษ์มวลมากจะเกิดปฏิกิรยิ านวิ เคลียรฟ์ วชนั ทีแก่นดาวไดม้ าก ผวิ ดาวจงึ มอี ุณหภมู สิ งู และแผค่ ลืนแมเ่ หล็กไฟฟาทีชว่ งความยาวคลืนสนั ออก มามากกวา่ ความยาวคลืนชว่ งอืน ๆ ทําใหม้ สี นี าาเงินหรอื สขี าวเมอื ดาวมอี ายุ มากจะเกิดการเปลียนแปลงโครงสรา้ งภายใน ดาวจะเขา้ สสู่ ภาพดาวยกั ษ์และมี อุณหภมู พิ นื ผวิ ลดลงทําใหส้ ขี องดาวเปลียนเปนสแี ดงสว่ นดาวฤกษ์มวลนอ้ ย จะปฏิกิรยิ านวิ เคลียรฟ์ วชนั ไดน้ ้อยกวา่ ดาวฤกษ์มวลมาก ผวิ ดาวจงึ มอี ุณหภู มติ าาและแผค่ ลืนแมเ่ หล็กไฟฟาทีชว่ งความยาวคลืนยาวออกมามากกวา่ ความยาวคลืนชว่ งอืน ๆ ทําาใหม้ สี เี หลืองหรอื สสี ม้ เมอื ดาวมอี ายุมากจะเกิด การเปลียนแปลงโครงสรา้ งเปนดาวยกั ษ์แดงทําาใหม้ สี แี ดง แต่อยา่ งไรก็ตาม ดาวฤกษ์ทีมมี วลนอ้ ยมาก ๆ แมอ้ ยูใ่ นชว่ งอายุน้อยก็มสี แี ดงได้เชน่ กัน

Ê໡µÃÑÁ¢Í§´ÒÇġɏ สี : นาเงนิ อณุ หภมู ิ : 28,000-50,000 K ตวั อยา่ งดาวฤกษ์ : ดาวอลั นิแทก (Alnitak) ดาวมนิ ทากา (Mintaka) O สี : ฟา G สี : เหลือง B อุณหภมู ิ : 5,000-6,000 K A อณุ หภมู ิ : 10,000-28,000 K ตวั อย่างดาวฤกษ์ : ดวงอาทิตย์ F (Sun) ดาวแอลฟาเซนเทารี ตวั อยา่ งดาวฤกษ์ : ดาวไรเจล (Rigel) (Alpha Centauri) ดาวคาเพลลา (Capella) ดาวอะเคอรน์ า (Achernar) ดาวรวงข้าว สี : ส้ม (Spica) อณุ หภมู ิ : 3,500-5,000 K ตวั อยา่ งดาวฤกษ์ : ดาวดวงแกว้ (Arcturus) ดาวโรหิณี (Aldebaran) สี : ขาว K อุณหภมู ิ : 7,500-10,000 K ตวั อย่างดาวฤกษ์ : ดาวเวกา (Vega) ดาวซีรีอัส (Sirius) ดาวหางหงส์ (Deneb) สี : ขาวเหลือง สี : แดง อุณหภมู ิ : 6,000-7,500 K อณุ หภมู ิ : 2,500-3,500 K ตัวอยา่ งดาวฤกษ์ : ดาวคาโนพสั ตวั อยา่ งดาวฤกษ์ : ดาวบเี ทล จสู (Betelgeuse) ดาวปารชิ าต (Antares) M

¤ÇÒÁÊNjҧ¢Í§´ÒÇġɏ ความสวา่ งของดาวฤกษ์และวตั ถตุ ่าง ๆ บนท้องฟานนั มคี ่าไมเ่ ท่ากัน ความสวา่ ง ปรากฏของวตั ถทุ ้องฟาทีสงั เกตไดบ้ นโลกขนึ อยูก่ ับระยะหา่ งและความสวา่ งจรงิ ของวตั ถุ โดยวดั เปนค่า อันดบั ความสวา่ งหรอื โชติมาตร(magnitude) ซงึ ดวงดาวทีมคี วามสวา่ งมากจะมคี ่าอันดบั ความสวา่ งนอ้ ย สว่ นดวงดาวทีมคี วาม สวา่ งนอ้ ยจะมคี ่าอันดบั ความสวา่ งมากนกั ดาราศาสตรไ์ ดก้ ําาหนดใหด้ าวทีมอี ันดบั ความสวา่ ง 1 สวา่ งกวา่ ดาวทีมอี ันดบั ความสวา่ ง 6 อยู่ 100 เท่าดงั นนั ดาวทีมี อันดบั ความสวา่ งแตกต่างกัน 1 จะสวา่ งแตกต่างกันอยู่ 100 5 เท่า หรอื ประมาณ 2.5 เท่า หมายความวา่ ดาวทีมอี ันดบั ความสวา่ ง 1 จะสวา่ งกวา่ ดาวทีมอี ันดบั ความ สวา่ ง 2 อยูป่ ระมาณ 2.5 เท่า สว่ นดาวทีมอี ันดบั ความสวา่ ง 2 จะสวา่ งกวา่ ดาวทีมี อันดบั ความสวา่ ง 3 อยูป่ ระมาณ 2.5 เท่า เปนเชน่ นไี ปเรอื ย ๆดาวฤกษ์ทีสวา่ งทีสดุ บนท้องฟา คือ ดาวซรี อี ัส มอี ันดบั ความสวา่ งประมาณ 1.5 ดวงอาทิตยม์ อี ันดบั ความสวา่ ง 26.7 ดวงจนั ทรเ์ ต็มดวงมอี ันดบั ความสวา่ ง 12.6 ดาวเหนอื มอี ันดบั ความสวา่ งประมาณ 2 ดาวศุกรช์ ว่ งทีสวา่ งทีสดุ มอี ันดบั ความสวา่ ง 4.5 ดาว ยูเรนสั เปนดาวเคราะหท์ ีสวา่ งนอ้ ยทีสดุ เท่าทีจะมองเหน็ ไดด้ ว้ ยตาเปล่ามอี ันดบั ความสวา่ ง 5.7 ดาวพลโู ตมอี ันดบั ความสวา่ ง 15

¨Ñ´·Òí â´Â ¹Ò§ÊÒÇ­Ò³¡Ô ÒÏ 欄 ¨­ÒµÔ àÅ¢·Õè 25 Á.6/1 àÊ¹Í ¤ÃÙâÂÀÔµÒ à¢ÂÕ Ç¤ÒŒ