ดาวฤกษ์

บทที่ 6 ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ ตาแหน่งจะอยูก่ บั ที่ มองเห็นเป็นแสงกระพรบิ สว่ นดาว เคราะหจ์ ะใกลก้ วา่ ดาวฤกษม์ าก เห็นเป็นแสงไม่กระพรบิ องคป์ ระกอบของดาวฤกษ์ - 99% คือ ธาตุไฮโดรเจน - รองลงมา คือ ฮเี ลียม ดาวฤกษส์ ามารถสร้างพลังงานด้วย ตนเอง และมวี ิวฒั นาการ

ววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์ เกิดจากการยุบรวมตวั ของเนบวิ ลา

เปน็ ดาวฤกษ์กอ่ นเกดิ

แลว้ กลายเปน็ ดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ท่ีมีมวลนอ้ ย จะใชเ้ ชือ้ เพลิงในอัตราที่นอ้ ย จงึ มีช่วง ชีวิตยาว เมือ่ เกิดปฏกิ ิริยาฟวิ ชัน ไฮโดรเจนจะรวมตัวกันเกดิ ธาตุท่ีใหญ่ ข้ึน ธาตุทใ่ี หญ่ที่สดุ ที่เกดิ ได้ คอื ธาตเุ หล็ก

ทาให้ยบุ ตวั ลงอย่างตอ่ เนอื่ งจนอณุ หภูมิสงู ขนึ้ ถึงจุดทเี่ กินพอดีเม่อื เทยี บกบั มวล ดาวขยายตัวพองออกมากเปน็ ดาวยกั ษ์แดง

กอ่ นทจ่ี ะสญู เสียมวลสว่ นใหญ่ออกไป เกิดเปน็ เนบวิ ลาดาว เคราะห์ บรรยากาศรอบนอกกลายเปน็ เนบิวลาดาวเคราะห์

ส่วนเหลอื จะยบุ ตัวลงเป็นซากดาว จบชีวติ ดาวฤกษ์มวลนอ้ ยลงด้วย การกลายเปน็ “ดาวแคระขาว” (White Dwarf) ดาวแคระขาวเป็นดาวที่อณุ หภมู ผิ ิวสูงมาก แตไ่ มค่ อ่ ยสวา่ ง มี ขนาดประมาณดาวเคราะห์ เปน็ ระยะสุดท้ายของววิ ฒั นาการของดาว ฤกษ์ส่วนใหญ่ที่มมี วลไม่มาก พบครงั้ แรก ปี 1862 ชอ่ื ดาวซริ อิ ุส





ดาวฤกษ์ท่ีมมี วลมาก มแี สงสว่างมาก จะใชเ้ ชือ้ เพลงิ อย่าง ส้นิ เปลอื งในอัตราทส่ี ูงมา จึงมีชว่ งชีวิตทส่ี น้ั กว่า

ดาวขยายตวั พองออกมากเปน็ ดาวมหายกั ษ์แดง (Red Supergiant)

จบชีวิตดาวฤกษ์มวลมาก ดว้ ยการระเบิดอยา่ งรุนแรง ที่เรียกวา่ ซปุ เปอรโ์ นวา สามารถมองเหน็ การเกดิ Supernova นานหลายสัปดาห์หรอื เป็นเดอื น โดยเฉลย่ี แลว้ Supernova จะเกิดประมาณ 50 ปีตอ่ ครั้งใน galaxy ทม่ี ีขนาดเทา่ กับ galaxy ทางช้างเผือก

เนบวิ ลาปู หรอื Crab Nebula มเี ส้นผา่ ศูนย์กลาง 6 ปแี สง อยู่ ห่างจากโลก 6,300 ปแี สง ในกล่มุ ดาววัว (Taurus) เนบวิ ลานเี้ ปน็ ซากการ ระเบดิ ใหญ่ (ซุปเปอร์โนวา-Supernova) ชิ้นแรกของดาวฤกษท์ ม่ี ีขนาด มากกว่า 10 เท่าของดวงอาทติ ยแ์ ละสามารถมองเหน็ เหตกุ ารณ์การ ระเบิดเป็นซุปเปอรโ์ นวาได้จากโลกของเรา ค.ศ. 1054 ชาวจนี บันทึกไว้ ว่าซปุ เปอร์โนวาคร้ังน้ีมีแสงสว่างอยู่นานหลายเดือนและ มองเห็นได้แม้ใน เวลากลางวนั

ดาวนวิ ตรอน คือ สง่ิ ท่หี ลงเหลือจากซูเปอร์โนวา ซ่งึ มีมวลน้อย เกนิ กว่าจะววิ ัฒนาการไปเป็นหลุมดา แต่ก็มากพอทก่ี า๊ ซและฝุ่นจะยบุ ตัว ลงกลายเปน็ วัตถุความหนาแนน่ สูง เรืองแสง แกนกลางของดาวจะยบุ ตวั ลงอยา่ งรวดเรว็ อเิ ล็กตรอนถูกดงึ ไปรวมกบั โปรตรอนกลายเปน็ นวิ ตรอน ทาให้ดาวท้งั ดวงกลายเป็นนิวตรอนทงั้ หมด ซง่ึ ดาวนิวตรอนท่ี มวลประมาณ 1.5 เท่าของดวงอาทิตยจ์ ะมีขนาดเพยี ง 10 –20 กโิ ลเมตร เทา่ นัน้ แต่ถา้ สามารถตักเน้อื สารของดาวนิวตรอนออกมาไดห้ นง่ึ ช้อนชา จะมีนา้ หนักนับล้านตัน

ดว้ ยความหนาแนน่ ขนาดน้ีทาให้ดาวนวิ ตรอนสามารถสรา้ งสนามความโนม้ ถ่วงที่มคี วามเข้มมากกว่าโลกเราถงึ 300,000 เทา่ แต่ถ้าแกนกลางที่ เหลือมีมวลมากกว่าน้ีก็อาจยุบตวั อีกกลายเปน็ หลุมดา

มีดาวนิวตรอนที่กาลังดูดวตั ถุต่างๆ จากดาวรอบข้าง จนเกิด ก๊าซรอ้ นหมุนวนจนกลายเป็นแผน่ จานอยรู่ อบๆ และนักวิจัยสามารถวัด สเปกตรัมของอะตอมเหลก็ ไดด้ ีกว่าท่เี คยวดั ได้ โดยอะตอมเหล็กเคลอ่ื นที่ ด้วยความเรว็ 40% ของความเร็วแสง

หลมุ ดากาเนดิ จากการยุบตวั ของดาวฤกษ์มวลมากเมื่อสน้ิ อายุขัย ความนา่ พศิ วงของหลุมดาก็คอื มนั มีความหนาแนน่ มาก จนกระท่ังไมม่ สี ง่ิ ใดๆจะหลดุ รอดจากแรงโนม้ ถว่ ง อันมหาศาลของมนั ได้ แม้กระท่งั แสง ปัจจบุ ันนักดาราศาสตร์พบหลักฐานวา่ หลุมดามอี ยู่จรงิ และยงั พบวา่ มหี ลมุ ดายักษ์ทเี่ รียกว่า Supermassive Black Holes ซึ่ง มักจะอยู่บริเวณใจกลางกาแล็กซี่ดว้ ย

หลมุ ดาไม่ได้ดดู สสารเข้าไปอย่างเดียว แต่มันปลอ่ ยมวลสารและ พลงั งานออกมาในรูปของรงั สเี อก็ ซ์ ซงึ่ นักดาราศาสตร์สามารถตรวจวดั ได้ นานๆเขา้ หลุมดากจ็ ะหายไป แต่ต้องนานจริงๆ เพราะถา้ พิจารณาหลุมดา ขนาดใหญ่ๆ 1067 ปเี ลยทเี ดียว กว่าทจ่ี ะสลายตัวหมด ซง่ึ ยาวนานกว่าอายุ ของเอกภพเสยี อกี (เอกภพมอี ายุประมาณ 1 หมน่ื หา้ พันล้านปี)



ความสอ่ งสว่างและโชตมิ าตรของดาวฤกษ์ คอื พลังงานที่ปลอ่ ยออกมาในเวลา 1 วินาทีต่อหนว่ ยพ้ืนที่ คา่ การ เปรียบเทยี บความสวา่ งของดาวฤกษ์ เรียกว่า magnitude หรอื โชติ มาตร - ค่าโชติมาตรเปน็ 6 คือ ดวงดาวรบิ หร่ีทีส่ ดุ ทตี่ าเปลา่ สามารถมองเห็นได้ - ค่าโชติมาตรเปน็ 1 คอื ดวงดาวสวา่ งทส่ี ุดที่สามารถมองดว้ ยตาเปล่าได้



โชตมิ าตรปรากฏ (apparent magnitude) โชตมิ าตรของ ดาวฤกษท์ ส่ี งั เกตไดจ้ ากโลก โชติมาตรสัมบูรณ์ (absolute magnitude) เปน็ การวัด ความสว่างที่แท้จรงิ ของดาวฤกษ์ โดยให้ดาวฤกษน์ ั้นอยหู่ า่ งจากโลกเป็น ระยะทาง 10 พารเ์ ซก หรือ 32.62 ปแี สง

สแี ละอุณหภมู ิผวิ ของดาวฤกษ์

ระยะห่างของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์ทอ่ี ยู่ใกลร้ ะบบสรุ ยิ ะที่สดุ คอื แอลฟาเซนเทารี วธิ ที ่ี สาคญั ในการวัดระยะห่างจากโลกถงึ ดาวฤกษ์ คือ การหา parallax ของ ดวงดาวนั้น



ระบบดาวฤกษ์ ดวงอาทติ ย์ ดาวฤกษส์ ามารถอย่เู ดี่ยวๆได้

ดาวฤกษท์ ่อี ย่เู ป็นคู่ ดาวซีรีอสั เอ, บี (โชติมาตร -1.46) เคลื่อนทร่ี อบซงึ่ กนั และกนั ด้วยแรงโนม้ ถว่ ง

ดาวฤกษ์ 3 ดวง ดาวแอลฟาเซนเทารี เอ, บ,ี ซี

กระจกุ ดาวฤกษจ์ านวนมาก กระจุกดาวลูกไก่ มดี าวฤกษม์ ากกวา่ 100 ดวง กระจกุ ดาวทรงกลมเอม็ 13 มดี าวฤกษ์หลายแสนดวง