กาแล็กซี นางสาวเจนจิรา โพธิ์ร่มเย็น

กาแลก็ ซี (Galaxy)

สารบัญ •กาแลก็ ซีทางช้างเผือก •กาแล็กซีเพอื่ นบ้าน

กาแลกซ่ี หรือดาราจักร ( Galaxy) กาแลกซ่ี คือ ระบบทกี่ วา้ งใหญ่ ไพศาลประกอบ ดว้ ยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ กา๊ ซและฝุน่ ท้องฟา้ ที่ เรยี กว่า เนบวิ ล่า และทีว่ า่ ง ( Space) รวมกนั อย่ใู นระบบเดยี วกัน เพราะ มแี รงโนม้ ถ่วงซ่งึ กนั และกัน กาแลกซี่ ถือเป็นองคป์ ระกอบหนึง่ ของเอกภพเกิด มาเมอื่ ประมาณ 18,000 ล้านปมี าแล้ว ประมาณวา่ ในเอกภพมดี ารา จกั รถงึ 100,000 ล้านระบบ และเชอื่ วา่ ดาวฤกษ์ต่างๆรวมทง้ั ดวงอาทิตย์ ซึง่ เปน็ ศูนยก์ ลางของระบบสรุ ยิ ะ ตา่ งก็เคลอ่ื นรอบศูนยก์ ลางของกาแลกซี่ ดว้ ยแรงโน้มถ่วงระหวา่ งดางฤกษ์กบั ส่งิ ทอ่ี ยู่ ณ ใจกลางของกาแลกซ่ี ซง่ึ มี แรงโน้มถว่ งสูงมาก

นกั ดาราศาสตร์เชือ่ วา่ ส่งิ น้ีคอื หลุมดา ( Blank Hole) ซ่งึ เชอ่ื วา่ มคี วามลกึ ไมม่ ีที่ ส้นิ สดุ สงิ่ ต่างๆ เมือ่ หลุดเข้าไปไม่สามารถออกมาได้ ดาวฤกษ์ทีเ่ ห็นบนท้องฟา้ เป็น ดาวทีอ่ ยใู่ นกาแลกซขี่ องเรา หรือกาแลกซีท่ างช้างเผอื ก ( The Milky Way Galaxy) มลี กั ษณะเปน็ ฝา้ ขาวคล้ายเมฆบางๆ อยโู่ ดยรอบทอ้ งฟา้ (คอื ดวงดาวประมาณแสน ดวง) กาแลกซีท่ างช้างเผือก เปน็ กาแลกซีแ่ บบกังหนั เนือ่ งจากมองด้านบนและ ดา้ นล่างจะเห็นว่ามโี ครงสร้างเปน็ รูปจาน หรอื จักร หรอื ขดหอย ( Spiral Structure) โดยจุดศนู ย์กลางจะเป็นรปู วงรี ( Ellipsoid) มีความยาวถงึ 100,000 ปี แสงดวงอาทิตย์ของเราอย่ทู างแขนดา้ นขวาห่างใจกลางของกาแลกซ่ปี ระมาณ 30,000 ปแี สง

กาแลก็ ซีทางชา้ งเผือก แต่โบราณมนษุ ย์เข้าใจว่า ทางช้างเผอื กเป็นปรากฏการณภ์ ายในบรรยากาศโลก เชน่ เดยี วกับเมฆ หมอก รงุ้ กินนา้ จนกระทงั่ ครสิ ตศ์ ตวรรษที่ 18 ได้มกี ารสรา้ ง กลอ้ งโทรทรรศน์ขนาดใหญจ่ ึงทราบว่า ทางชา้ งเผือก ประกอบด้วยดวงดาวมากมาย เซอร์ วิลเลียม เฮอร์เชล (ผู้คน้ พบดาวยเู รนสั ) ทาการสารวจความหนาแน่นของดาวบน ทอ้ งฟ้าและให้ความเหน็ วา่ ดวงอาทติ ย์อยตู่ รงใจกลางของทางช้างเผือก ศตวรรษต่อมา ฮารโ์ ลว์ แชพลีย์ ทาการวดั ระยะทางของ กระจกุ ดาวทรงกลมซ่งึ หอ่ หุ้มกาแลก็ ซี โดยใช้ ความสมั พันธ์คาบ-กาลงั ส่องสวา่ งของดาวแปรแสงแบบ RR Lyrae ท่ี อยใู่ นกระจุกดาว ทรงกลมทั้งหลาย เขาพบว่ากระจกุ ดาวเหล่าน้อี ย่หู ่างจากโลกนับหมน่ื ปีแสง รอบล้อม ส่วนป่องของกาแลก็ ซี ดงั นัน้ ดวงอาทติ ย์ไม่นา่ จะอยตู่ รงใจกลางของทางชา้ งเผือก

กาแลก็ ซีทางชา้ งเผอื ก (The Milky Way Galaxy) เป็นกาแล็กซแี บบกังหัน มี ดาวประมาณแสนลา้ นดวง มวลรวมประมาณ 9 หมืน่ ลา้ นเท่าของมวลดวง อาทิตย์ แบง่ เปน็ 3 สว่ น ดังนี้ 1. จาน (Disk) ประกอบดว้ ยแขนของกาแล็กซี มขี นาดเส้นผ่านศนู ยก์ ลาง ประมาณ 100,000 ปีแสง หนาประมาณ 1,000 – 2,000 ปีแสง มดี าวฤกษ์ ประมาณ 400,000 ลา้ นดวง องค์ประกอบหลักเป็นฝนุ่ กา๊ ซ และประชากร ดาวประเภทหน่งึ (Population I) ซงึ่ มีสเปคตรัมของโลหะอยู่มาก

2. ส่วนโปง่ (Bulge) คอื บริเวณใจกลางของกาแล็กซี มีขนาดประมาณ 6,000 ปแี สง มีฝุน่ และกา๊ ซเพียงเล็กนอ้ ย องคป์ ระกอบหลัก เป็น ประชากรดาวประเภทหน่งึ ทีเ่ กา่ แก่ และประชากรดาวประเภทสอง (Population II) ซ่งึ เป็นดาวเกา่ แก่แต่มีโลหะเพยี งเล็กน้อย

3. เฮโล (Halo) อยลู่ อ้ มรอบส่วนโป่งของกาแล็กซี มีองคป์ ระกอบหลกั เปน็ “กระจุกดาวทรงกลม” (Global Cluster) จานวนมาก แตล่ ะกระจกุ ประกอบด้วยดาวฤกษน์ บั ลา้ นดวง ลว้ นเป็นประชากร ดาวประเภทสอง นักดาราศาสตรส์ ันนษิ ฐานว่า กระจุกดาวทรงกลมเป็นโครงสร้างเกา่ ของกาแลก็ ซี เพราะมนั โคจรข้ึนลงผ่านสว่ นโปง่ ของกาแลก็ ซี ปัจจบุ ันเช่ือกนั ว่า ดวงอาทติ ย์อยูห่ ่างจากศูนย์กลางของกาแล็กซปี ระมาณ 30,000 ปีแสง และหมุนรอบ ศูนย์กลางไปตามแขนนายพราน ด้วยความเรว็ 220 km ตอ่ วนิ าที หนง่ึ รอบใชเ้ วลา 240 ลา้ นปี ดวงอาทติ ยม์ ี อายุ 4,600 ล้านปี จึงโคจรรอบกาแลก็ ซมี าแล้วเกือบ 20 รอบ นักดาราศาสตรใ์ ชก้ ฎเคปเลอร์ข้อท่ี 3 คานวณหา มวลรวมของทางช้างเผอื กภายในวงโคจรของดวงอาทิตยไ์ ด้ 9 x 1010 เท่าของดวงอาทิตย์ จากนนั้ ทาการ ตรวจวัดมวลของกาแลก็ ซดี า้ นนอกของวงโคจรดวงอาทติ ย์เพมิ่ เตมิ โดยใชก้ ล้องโทรทรรศน์วิทยุ พบวา่ มวลท้งั หมด ของกาแลก็ ซที างช้างเผอื กควรจะเป็น 6 x 1011 เทา่ ของดวงอาทติ ย์ ในจานวนนเ้ี ป็นดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ก๊าซ และฝุน่ ที่สงั เกตได้โดยตรงด้วยแสงเพียง 10% ฉะนัน้ มวลสารสว่ นใหญ่ของกาแลก็ ซอี ีก 90% เปน็ สง่ิ ท่ีไมส่ ามารถ มองเห็นไดซ้ ่งึ อาจจะเป็น หลุมดาขนาดเล็ก ดาวทเี่ ยน็ มาก หรอื อนภุ าคขนาดเล็กจานวนมาก นกั ดาราศาสตรจ์ ึง เรียกวัตถเุ หลา่ นโี้ ดยรวมวา่ “สสารมืด” (Dark Matter)

กาแล็กซีเพ่ือนบา้ น กาแลกซี่เพ่ือนบา้ น (Local Group) เป็นกลุ่มกาแล็กซที ่ีมขี นาดคอ่ นขา้ งเล็ก ประกอบดว้ ยกาแล็กซี เพยี งกวา่ 30 กาแลก็ ซี รวมกลุ่มกนั อยหู่ ่างๆรอบ 2 กาแลก็ ซใี หญค่ ือ กาแล็กซีแอนโดรมีดา(M31) และกาแล็กซที างชา้ งเผอื ก (Milky Way galaxy) ของเรา กาแล็กซีแอนโดรมดี า อยไู่ กลออกไปประมาณ 2.2ลา้ นปีแสง มีลักษณะคลา้ ยๆทางช้างเผอื กของเรา แตอ่ าจจะใหญ่ กวา่ เลก็ น้อย และถ้าสงั เกตให้ดีจะเห็นว่า มนั มีกาแล็กซีเพ่ือนบ้านเลก็ ๆ เปน็ ฝ้าจางๆอกี 2กาแลก็ ซี คือ M32(NGC 221) และ M110(NGC 205) ในขณะทก่ี าแล็กซแี อนโดรมดี า เปน็ กาแล็กซรี ปู เกลียว(Spiral galaxy) คอื มี ลกั ษณะกลมแบนเหมือนจานสองใบประกบกัน มีแขนเกลยี วยืน่ ออกมา คล้ายๆกันกับ กาแลก็ ซที างชา้ งเผอื กของเรา แต่ M32 และ M110 มลี ักษณะเป็นกาแลก็ ซรี ูปทรงรี(Elliptical galaxy) ปัจจุบนั พบวา่ กาแล็กซีรูปทรงรมี จี านวน มากมาย มากกว่า กาแลก็ ซีรูปเกลยี วเสยี อีก

กล่มุ เมฆแมก็ เจลแลนเลก็ และ กลมุ่ เมฆแม็กเจลแลนเลก็ ใหญ่ ( Small and Large Clouds of Magellan ) เปน็ กาแลก็ ซเี ลก็ ๆ ทม่ี รี ูปทรงแบบ Irregular บริวารของทาง ช้างเผอื ก เนอื่ งจากสามารถเหน็ ได้ เฉพาะจากซีกโลกใต้ จึงเปน็ ท่รี ู้จักในหมนู่ ักดูดาว ทางซีกโลกใตม้ านาน แตเ่ พ่งิ ไดร้ บั การบนั ทึกจนเป็นทร่ี ู้จักกัน เมอ่ื ปคี .ศ.1519 โดย กัปตนั เฟอรด์ นิ านด์ แม็กเจลแลน ( Ferdinand Magellan ) ผ้นู าเรือออกเดินทาง รอบโลก 400 ปถี ัดมา เฮนรเิ อตทา เลวิตต์ (Henrietta Leavitt) กใ็ ชบ้ รเิ วณกล่มุ เมฆ แมก็ เจลแลนน้แี หละ ศกึ ษาเก่ียวกบั ดาวแปรแสงประเภทซีฟอี ิด(Cepheid Variable) จนเราสามารถใช้ดาวแปรแสงชนิดน้ี วัดระยะทางไกลมากๆ ระหว่างกาแลก็ ซีในเอกภพ ได้

นักดาราศาสตรแ์ บง่ กาแล็กซอี อกเปน็ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ 1. กาแล็กซีปกติ (regular galaxy) ซ่ึงสามารถจัดแบง่ รายละเอยี ดไดต้ าม รปู รา่ งทป่ี รากฏของกาแลก็ ซีไดต้ ามแผนภาพของฮบั เบิล 2. กาแลก็ ซไี ม่มีรปู แบบ (irregular galaxy) ดงั เช่นกาแลก็ ซีแมกเจลแลนใหญ่ แผนภาพฮบั เบิลเป็นการจดั หมวดหมู่ของกาแลก็ ซจี ากลกั ษณะของรูปร่างทปี่ รากฏเสนอขน้ึ เปน็ คร้ัง แรกโดย เอ็ดวิน ฮบั เบิล ใน ค.ศ. 1936 แผนภาพนมี้ ีช่ือเรยี กอกี อยา่ งหนง่ึ ว่า ส้อมเสียงจดั ประเภทของฮับเบลิ เพราะรูปรา่ งของแผนภาพมลี ักษณะคลา้ ยส้อมเสยี ง โดยแบง่ กาแล็กซีชนิด ปกตอิ อกเปน็ 4 ประเภท ไดแ้ ก่

กาแลก็ ซีรี (Elliptical Galaxy) มีสัณฐานเป็นทรงรี แบง่ ย่อยได้ 8 แบบ ต้งั แต่ E0 - E7 โดย E0 มีความรนี ้อยที่สุด และ E7 มีความรีมากทสี่ ุด กาแลก็ ซีกังหัน (Spiral Galaxy) แบ่งยอ่ ยเปน็ 3 แบบ กาแลก็ ซกี ังหนั Sa มีสว่ นปอ่ ง หนาแนน่ แขนไม่ชดั เจน, กาแล็กซกี ังหัน Sb มสี ่วนปอ่ งใหญ่ แขนยาวปานกลาง, กาแลก็ ซี กงั หนั Sc มสี ่วนปอ่ งเลก็ แขนยาวหนาแน่น

• กาแล็กซกี ังหันแบบมคี าน หรือ กาแล็กซีกังหนั บาร์ (Barred Spiral Galaxy) แบ่งยอ่ ยเป็น 3 แบบ กาแลก็ ซกี งั หันบาร์ SBa มสี ่วนป่องใหญ่ไมเ่ หน็ คานไม่ชดั เจน, กาแลก็ ซีกังหนั บาร์ SBb มสี ่วนป่องขนาดกลาง เหน็ คานได้ชัดเจน, กาแลก็ ซีกงั หนั บาร์ SBc มีส่วนป่องเลก็ มองเหน็ คาน ยาวชดั เจน กาแล็กซีลกู สะบา้ หรอื กาแล็กซเี ลนส์ (Lenticular Galaxy) เป็นกาแล็กซที ่ีไม่มีลกั ษณะกา้ กึ่ง ระหว่างกาแลก็ ซรี แี ละกาแลก็ ซกี งั หนั กลา่ วคอื ส่วนโป่งขนาดใหญ่และไม่มแี ขนกงั หนั (แบบ S0 หรือ SB0)

จัดทาโดย นางสาวเจนจริ า โพธิ์รม่ เยน็ เลขท่ี10 ช้ันมัธยมศกึ ษาปที ่ี 6/2 โรงเรยี นบางปะหัน