ใบความรู้ เรื่อง เนบิวลา

ใบความรู้ เรื่อง เนบิวลา (nebula) เนบิวลา (nebula) คือ กลุ่มของก๊าซและฝุ่นผงท่ีรวมตัวกันอยู่ในอวกาศ โดยคาว่า เนบิวลา มาจาก ภาษาลาติน แปลว่า “เมฆ” หรือ “หมอก” เพราะเม่ือเราใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดู จะเห็นเป็นฝ้าขาวคล้าย กลุ่มเมฆ เป็นวัตถุหน่ึงในเอกภพที่มีความสาคัญมาก เพราะดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ล้วนเกิดข้ึนมาจาก เนบิวลาท้ังสิ้น เนบิวลาท่ีเราเห็นน้ันความจริงมีขนาดใหญ่โตมาก บ้างก็มีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 10 ปีแสง บ้างก็ ใหญ่กว่าระบบสุริยะของเราถึง 10 เท่า ซ่ึงกาลังก่อตัวให้เกิดระบบสุริยะใหม่และสามารถก่อกาเนิดดาวฤกษ์ ใหม่ได้นับพันดวง เนบิวลาจัดเป็นวัตถุท้องฟ้าท่ีจางมาก ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า คนแรกที่ค้นพบ เนบวิ ลาดาวเคราะห์คอื ชาลส์ เมสสเิ ยร์ (Charles Messier) นักดาราศาสตรช์ าวฝรัง่ เศส ซง่ึ เนบิวลานั้นมีชื่อว่า เนบิวลาดัมเบล ค้นพบเม่ือปี พ.ศ. 2307 ในขณะนั้นเทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ยังไม่ก้าวหน้าและ มีการค้นพบเนบิวลาดาวเคราะห์ ท่ีมีลักษณะคล้ายกับดาวเคราะห์แก๊สจึง มีการเรียกชื่อวัตถุท้องฟ้าชนิดน้ีว่า เนบวิ ลาดาวเคราะห์ 1. การเกิดเนบิวลา เนบวิ ลาเปน็ ส่วนหนง่ึ ในวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ซ่ึงในท้ายท่ีสุดดาวฤกษ์จะระเบิดเป็น ซูเปอร์โนวา หรือจะค่อยๆ ปล่อยก๊าซต่างๆ ออกมาทาให้มีก๊าซและฝุ่นท่ีลอยล่องอยู่ในอวกาศ โดยก๊าซหรือฝุ่นที่มาจับตัว รวมกันจะเกิดปฎิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันและเกิดเป็นแสงสว่างท่ามกลางอวกาศ เนบิวลาท่ีเกิดจากการระเบิด บิกแบง เรียกว่า เนบิวลาใหม่ ส่วนเนบิวลาท่ีเกิดจากการระเบิดหรือการปล่อยก๊าซของดาวฤกษ์ เรียกว่า เนบิวลาเก่า ซ่ึงไม่ว่าจะเป็นเนบิวลาเก่าหรือใหม่ก็จะเป็นต้นกาเนิดของดาวฤกษ์รุ่นถัดไปอย่างแน่นอน โดยเนบิวลาจะรวมตัวกันจนเป็นกลุ่มก้อน หดตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงขณะท่ีดาวฤกษ์หมุนตัว ความหนาแน่น ความดันและอุณหภูมิท่ีเพ่ิมข้ึนภายในก้อนก๊าซเหล่านี้จะทาให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ชนิดฟิวชันที่จะเร่ิมเกิด เปน็ ดาวฤกษด์ วงใหมแ่ ละอยู่ไปไดอ้ ีกนาน นับ 10,000 ลา้ นปี และเมอ่ื ถงึ วาระสุดทา้ ยของดาวฤกษ์ ก็จะแผ่ก๊าซ ออกมาอกี คร้งั และดับไปในที่สุด แต่หากดาวฤกษ์น้ันมีมวลมหาศาลก็จะระเบิดฉับพลันหรือท่ีเรียกว่าซูเปอร์โน วาและเกดิ เปน็ หลมุ ดาหรือดาวนิวตรอนตอ่ มา ภาพท่ี 1 วฏั จกั รของดาวฤกษ์ (ท่มี า : https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcs9jri_1k-i7jzvz- apmtzo_6goecblkh03nmk6aqwuc6jcssfccddvytvg)

2. ประเภทของเนบวิ ลา 2.1 เนบิวลาสวา่ ง (Diffuse Nebula) เป็นเนบิวลาท่มี ีแสงสว่างในตัวเองมลี ักษณะฟุ้งซึง่ สามารถแบง่ เปน็  เนบวิ ลาเปลง่ แสง (Emission Nebula) เนบิวลาเปล่งแสงจะเกิดจากการเรืองแสงของอะตอมของไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะไอออน เป็นเนบิวลาท่ีสามารถเปล่งแสงได้ด้วยตัวเองหรือมีแสงสว่างกาเนิดได้ในตัวเอง เกิดจากการเรืองแสงของ แก๊สร้อนท่แี ตกตวั เป็นไอออนจากพลังงานของโปรตอน ท่แี พรอ่ อกมาจากดาวฤกษ์ภายในหรือจากดาวฤกษ์เกิด ใหม่ในบริเวณนั้น ทั้งยังเป็นได้จากเนบิวลาดาวเคราะห์ เกิดจากดาวฤกษ์ใจกลางของเนบิวลา ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ ท่ีตายไปแล้ว (สลายคลายมวลออกไปหมดแล้ว) ทาให้สลายชั้นก๊าซและฝุ่นต่างๆ ของมันออกไปกลายเป็นมวล แก๊สร้อนรอบตัวและเรืองแสง เนื่องจากเนบิวลาเปล่งแสง จะเปล่งแสงในช่วงคลื่นท่ีเฉพาะตัวตามธาตุ องค์ประกอบของเนบิวลา ทาให้มีสีต่างๆ เนบิวลาชนิดน้ีจะเรืองแสงขึ้นเอง เม่ืออะตอมของมวลสารท่ีอยู่ใน เนบวิ ลาถกู กระตนุ้ ด้วยพลงั งานจากดาวฤกษ์ท่อี ย่ใู กลๆ้ เนบิวลาเปล่งแสงจะมีสี แดง เขียวและน้าเงิน โดยส่วน ใหญ่จะเป็นสีแดงเน่ืองจากไฮโดรเจนที่มีมากท่ีสุดในเอกภพจะเปล่งแสงสีแดง เช่นเนบิวลานกอินทรี (eagle nebula) และเนบิวลากุหลาบ (rosette nebula) เปน็ ตน้ ภาพที่ 2 เนบวิ ลากหุ ลาบ Rosette Nebula (ที่มา : https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcqhizji0fh1vqueiji4qba- helub9wazb5ioc1z8puoaevrev7qlw)  เนบวิ ลาสะท้อนแสง (Reflection Nebula) เนบิวลาสะท้อนแสง เป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างเช่นเดียวกับเนบิวลาเปล่งแสง แต่แสงจากเนบิวลา ชนิดนี้น้ันเกิดจากการกระเจิงแสงจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงท่ีไม่ร้อนมากพอที่จะทาให้เนบิวลานั้นเปล่งแสง กระบวนการดงั กลา่ วทาให้เนบิวลาชนิดนีม้ ีแสงสีขาวหรือสีน้าเงนิ อ่อนๆ องค์ประกอบหลักของเนบิวลาชนิดน้ีท่ี ทาหนา้ ทีก่ ระเจงิ แสงจากดาวฤกษ์คือฝุ่นระหว่างดาว (Interstellar Dust) การกระเจิงแสงของฝุ่นระหว่างดาว เป็นกระบวนการเดียวกับการกระเจิงแสงของฝุน่ ในบรรยากาศ ซ่ึงทาให้ท้องฟ้ามีสีฟ้า เนบิวลาสะท้อนแสงน้ีจะ เป็นสนี ้าเงนิ เน่ืองจากการกระเจงิ ของแสงสีนา้ เงนิ จะมากกว่าแสงสแี ดง

ภาพท่ี 3 Iris Nebula (ที่มา : https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsfpk- 4e8ot7qqe8uotruyo5cqrpja_nuntitp1eiiiaoeajjenka) 2.2 เนบวิ ลามืด (Dark Nebula) เนบวิ ลามดื มีองค์ประกอบหลักเป็นฝุ่นซึ่งมีความหนาแน่นมากทาให้สามารถดูดกลืนแสง และทาให้ แสงไมส่ ามารถผ่านได้ เป็นการปดิ กั้นแสงจากดาวฤกษ์ที่อยู่ข้างหลัง แสงที่ถูกดูดกลืนทาให้แก๊สและฝุ่นร้อนขึ้น และเปล่งรังสีอินฟาเรด บางครั้งแสงพ้ืนหลังกระเจิงไปตัวกลางระหว่างดาวในบริเวณรอบๆ ทาให้ลดความ เปลย่ี นต่างระหวา่ งพน้ื หนา้ และพื้นหลัง ทาให้เห็นเนบิวลามืดได้ยาก ตัวอย่างเช่น เนบิวลาหัวม้า (Horsehead Nebula) ภาพท่ี 4 Horse Head Nebula (ทีม่ า : https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn: and9gctcgsj2rxb0ltdrqcti0jok1s36ytpkoqvmojbhgigz02ifr6bdmg)

โดยส่วนใหญเ่ นบวิ ลาสวา่ งและเนบิวลามืดจะอยู่ปะปนกัน โดยแสงจากเนบิวลาสว่างจะเป็นฉากหลังอันงดงาม แก่เนบวิ ลามดื เนบวิ ลามืดจะถกู พบเหน็ อยใู่ นท่ีสวา่ งเสมอทาให้เกิดเป็นจุดสนใจท่ามกลางเนบิวลาอ่ืนๆ รูปร่าง จะไมฟ่ งุ้ กระจายมากนกั แตจ่ ะอยรู่ วมกันเปน็ ก้อนมากกวา่ 2.3 เนบิวลาดาวเคราะห์ (Planetary Nebula) เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการในช่วงสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลน้อยและดาวฤกษ์ มวลปานกลาง เม่ือมันเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต ไฮโดรเจนในแกนกลางหมดลง ส่งผลให้ปฏิกิริยาเทอร์โม นิวเคลียร์ ภายในแกนกลางยุติลงด้วย ทาให้ดาวฤกษ์เสียสมดุลระหว่างแรงดันออกจากความร้อนกับแรงโน้ม ถ่วง ทาให้แกนกลางของดาวยุบตัวลงเข้าหาศูนย์กลางเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวมันเอง จนกระท่ังหยุด เนื่องจากแรงดัน Electron Degeneracy Pressure กลายเป็นดาวแคระขาว เปลือกภายนอกและเนื้อสารของ ดาวจะหลุดออก และขยายตัวไปในอวกาศ เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ซึ่งไม่มีพลังงานอยู่ แต่มันสว่างข้ึนได้ เนือ่ งจากได้รับพลงั งานจากดาวแคระขาวท่ีอยูภ่ ายใน เมอ่ื เวลาผ่านไปดาวแคระขาวกจ็ ะเย็นตัวลง และเนบิวลา ดาวเคราะห์ก็จะขยายตวั ไปเรื่อยๆ จนกระท่ังจางหายไปในอวกาศ เนบิวลาดาวเคราะห์ไม่ได้มีส่วนเก่ียวข้องใด กับดาวเคราะห์ ชอื่ นไี้ ดม้ าจากลกั ษณะท่ีเปน็ วงกลมขนาดเลก็ คลา้ ยดาวเคราะห์เม่ือสงั เกตจากกล้องโทรทรรศน์ ภาพท่ี 5 Helix Nebula (ท่มี า: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn: and9gcrvmoyj8v3zifqzyoso9u_nqsintureo-a8naiazk_7reebgkpe) เนบิวลาดาวเคราะห์มีรูปทรงท่ีเห็นได้ค่อนข้างชัดเจนว่าเป็นทรงกลมหรือทรงรี แต่ก็จะมีบางส่วนท่ี กระจายตวั ออกมาแยกเป็นสองแฉก จากการปล่อยมวลพลังงานสุดท้ายของดาวฤกษ์ โดยรูปทรงท่ีออกมาจะมี ความเป็นเรขาคณิตมากกว่าแบบอ่ืนๆ ซ่ึงโดยส่วนใหญ่แล้วจะเกิดความสมมาตรของรูปทรงซึ่งถูกโยงออกมา จากจดุ ศูนย์กลาง

2.4 ซากซเู ปอร์โนวา (Supernova Remnant) เนบิวลาประเภทสุดท้ายคือ Supernova Remnant เป็นเศษซากที่เหลืออยู่ของการระเบิด ซูเปอร์ โนวา โดยเป็นมวลสารต่างๆ ที่ได้กระจายตัวออกมาจาก Supernova ของดาวดวงน้ัน การกระจายตัวนั้น รุนแรงมากมวลสารจะถูกผลักดันออกมาด้วยความเร็วนับ 30,000 กม. /วินาที ด้วยอุณหภูมิหลายล้านองศา เซลเซียส ทาให้อนภุ าค ฝุ่น แก็ส โดยรอบบรเิ วณนน้ั ถูกความร้อนกลายเป็นพลาสมา ส่องแสงเรืองรองสวยงาม การกระจายตัวนี้ไปไกลถึง 30 - 60 ปีแสง และยังมีพลังงานจลน์ที่จะเคล่ือนที่ไปได้ และคงตัวอย่างน้ันอีกนับ พนั ปี ภาพที่ 6 Eastern Veil Nebula (ท่มี า: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn: and9gcqz7ibcs8gujvxhxklct4tbxx5avkc6v48jiwjrzh0kqwpnj9yh) ภาพท่ี 7 Cassiopeia Nebula (ท่มี า : https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn: And9gct0wxxwzsx4mrwfvjhldf6u5hudtfcan4jd6ttnabg-kdqxuk6s) ซากซเู ปอรโ์ นวาจะแตกต่างจากเนบวิ ลาชนดิ อืน่ ๆ ตรงทีจ่ ะเกิดสีสนั ที่ตดั กนั ชัดเจนเป็นเส้นสีของมวล และก๊าซท่ีถูกกระจายออกมาอย่างฉับพลันของซูเปอร์โนวา ดังน้ัน จึงมีความงดงามของขอบแต่ละสีท่ีตัดกัน อยา่ งเหน็ ไดช้ ดั ทาใหร้ ูปทรงและสีที่ออกมาจะไม่ค่อยมกี ารปะตดิ ปะต่อกันอยา่ งกลมกลืนเท่าไรนัก