ทุกอย่างเกี่ยวกับดวง ดาว ที่คุณอาจจะยังไม่เคยรู้มาก่อน - National Geographic Thailand

ทุกอย่างเกี่ยวกับดวงดาวที่คุณอาจจะยังไม่เคยรู้มาก่อน

นอกจากจะช่วยนักเดินทางสำรวจทะเลในอดีตแล้ว ปัจจุบัน ดาว ก็ยังมีหน้าที่ช่วยนักวิทยาศาสตร์หาคำตอบเกี่ยวกับจักรวาลอีกด้วย

เพลงกล่อมเด็กอย่าง Twinkle, twinkle, little star แท้จริงแล้วไม่ได้ตรงกับความเป็นจริงเลยสักนิด โดยหากต้องการทำให้เพลงดังกล่าวมีข้อมูลสอดคล้องกับหลักวิทยาศาสตร์ เราจำเป็นต้องร้องว่า “Emit, emit, gigantic ball of gas” ทว่าการร้องให้ตรงกับวิทยาศาสตร์ ทำนองและความเพลิดเพลินจะหายไปนี่สิ..

ดาว คือวัตถุที่อยู่บนท้องฟ้าซึ่งส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ผลิตแสงและความร้อนจากการหลอมนิวเคลียร์ (Nuclear Fusion) ซึ่งเป็นกระบวนการภายในแกนของดาว นอกจากดวงอาทิตย์ที่เรารู้จักกันเป็นอย่างดีแล้ว จุดแสงเล็กๆ ที่พวกเราเห็นกันทุกวันบนท้องฟ้าล้วนแต่มีระยะทางที่อยู่ห่างจากโลกของเรากว่าหลายปีแสง เป็นเรื่องที่ยากมากหากจะบอกได้ว่าดวงทั้งหมดในจักรวาลมีทั้งหมดกี่ดวง แต่เหล่านักดาราศาสตร์ต่างคาดการณ์ว่าดาวมีทั้งหมดกว่า 3 แสนล้านดวงเลยทีเดียว เฉพาะแค่ในดาราจักรทางช้างเผือกของเราเท่านั้น

จะไปเป็นดาวโดดเด่นบนฟากฟ้า

อายุขัยของดาวฤกษ์มีมากถึงกว่าพันล้านปี เป็นที่ทราบกันอย่างกว้างขวางอยู่แล้วว่า ยิ่งดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่มากเท่าไร อายุขัยของมันก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้น

การกำเนิดของดาวฤกษ์เกิดมาจากพายุฝุ่นไฮโดรเจนที่มีชื่อเรียกว่า เนบิวลา ระยะเวลาของมันกินเวลานานกว่าหลายพันปี แรงโน้มถ่วงจะทำให้กลุ่มสสารหนาแน่นจำนวนมากในเนบิวลายุบตัวลงเนื่องจากน้ำหนักของตัวเอง ระยะเริ่มต้นของดาวฤกษ์เรียกว่า ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (Protostar) และเนื่องจากฝุ่นภายในเนบิวลามีความหนาแน่นทำให้พวกมันถูกบดบัง จึงเป็นเรื่องยากสำหรับนักดาราศาสตร์ที่จะสามารถตรวจพบดาวฤกษ์ก่อนเกิดได้

หลายล้านปีต่อมา เมื่ออุณหภูมิในแกนกลางขยับขึ้นสูงไปแตะหลัก 15 ล้านองศาเซลเซียส การหลอมนิวเคลียร์ ก็ได้ถือกำเนิด ส่งผลให้แกนกลางมีความร้อนมากยิ่งขึ้น นำไปสู่ขั้นตอนต่อไปและเป็นขั้นตอนที่ยาวนานที่สุดของดาวฤกษ์ ซึ่งเป็นช่วงที่เรียกว่า แถบกระบวนการหลัก (Main Sequence)

ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ในดาราจักรทางช้างเผือก รวมไปถึงดวงอาทิตย์ มีอายุอยู่ในช่วงแถบกระบวนการหลัก ดาวเหล่านั้นจัดอยู่ในสถานะเสถียรจากปรากฏการณ์การหลอมนิวเคลียร์ ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมและแผ่รังสีเอกซ์ กระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ทำให้ดาวฤกษ์คงความร้อนและส่องแสงได้อย่างเจิดจ้า

ดาว
ก๊าซจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ตาย มีลักษณะคล้ายกับผีเสื้อ

ส่องประกายระยิบระยับ

ดาวฤกษ์บางดวงจะส่องแสงสว่างกว่าดวงอื่น ความสว่างเป็นปัจจัยหนึ่งของการผลิตพลังงานของดาวเหล่านั้น และระยะห่างว่าไกลจากโลกมากแค่ไหน นอกจากนี้ดาวฤกษ์ยังมีสีที่แตกต่างกันออกไปอีกด้วยเนื่องจากอุณหภูมิของแต่ละดวงอยู่ในจำนวนที่ไม่เท่ากัน ดาวร้อนจะปรากฏในแสงเฉดสีขาวหรือไม่ก็น้ำเงิน ขณะที่ดาวที่เย็นกว่าจะมีลักษณะเฉดสีส้มไม่ก็แดง

โดยการคาดการณ์ตัวแปรเหล่านี้และอื่นๆ บนกราฟที่เรียกว่าแผนภาพ Hertzsprung-Russell นักดาราศาสตร์สามารถจำแนกดาวฤกษ์ออกเป็นกลุ่มได้ ว่าดวงไหนอยู่ในกลุ่มแถบกระบวนการหลัก ดาวแคระขาว หรือแม้กระทั่งกลุ่มอื่นๆ อย่าง ดาวแคระ ดาวยักษ์ และดาวยักษ์ใหญ่

โดยดาวยักษ์ใหญ่อาจจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราอยู่เกือบพันเท่า

ดาวฤกษ์ใช้เวลากว่าร้อยละ 90 ของอายุขัยทั้งหมดอยู่ในช่วงแถบกระบวนการหลัก ปัจจุบันดวงอาทิตย์มีอายุแล้วประมาณ 4,600 ล้านปี มีขนาดจัดอยู่ในกลุ่มดาวฤกษ์แคระสีเหลือง โดยนักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าดวงอาทิตย์จะคงอยู่ในช่วงแถบกระบวนการหลักต่อไปอีกหลายพันล้านปีเลยทีเดียว

เมื่อดาวฤกษ์ย่างเข้าใกล้ฟางเส้นสุดท้ายของชีวิต ก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่ของดาวจะถูกปรับสภาพและเปลี่ยนให้เป็นฮีเลียม โดยฮีเลียมจะจมอยู่ในแกนกลางของดาวฤกษ์ ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นสูง ส่งผลให้ก๊าซร้อนชั้นนอกขยายตัว ดาวที่มีขนาดใหญ่เช่นนี้มีชื่อเรียกว่า ดาวแดงยักษ์ อย่างไรก็ตามจุดจบของดาวฤกษ์มีได้หลายวิธี ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของดาวว่ามีขนาดใหญ่มากแค่ไหน

หลังจากนั้นดาวฤกษ์จะกลายมาเป็นดาวแคระขาว ไม่ส่องแสงและไม่ผลิตพลังงานใดๆ ทั้งสิ้น ณ จุดนี้พวกมันได้กลายเป็นดาวแคระดำเป็นที่เรียบร้อย ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ทำการสังเกตการณ์ในจุดนี้เลย

บิ๊กแบง 

ดาวที่มีขนาดใหญ่มักจะไม่ได้มีจุดจบแบบนั้นตามเส้นทางวิวัฒนาการดาวฤกษ์ ทว่ากลับจบชีวิตลงด้วยการระเบิดตัวเอง หรือที่เรียกกันว่าซูเปอร์โนวา หายนะครั้งนี้ทิ้งเอาแกนกลางขนาดเล็กๆ ของดาวฤกษ์เอาไว้ โดยแกนกลางเหล่านั้นสามารถกลายมาเป็นดาวนิวตรอนได้ในภายหลัง หรือหากมันมีขนาดที่ใหญ่มากพอ พวกมันอาจจะกลายมาเป็นหลุมดำได้เลย

ดาว
การกำเนิดดวงดาว ขอขอบคุณภาพจาก http://narit.or.th/index.php/nso-news/1733-protostar

เนื่องจากซูเปอร์โนวามีรูปแบบการทำลายล้างที่สามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถใช้วัดระยะทางของจักรวาลและคำนวณอัตราการณ์ขยายตัว จากการส่องสว่างของการเกิดซูเปอร์โนวาในแต่ละครั้ง

ดาวกับการใช้ชีวิต

หากคุณแหงนหน้ามองดูท้องฟ้าในตอนกลางคืน คุณอาจจะเห็นดวงดาวมากมายเต็มไปหมดหรืออาจจะไม่เห็นเลยก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนก้อนเมฆและสถานที่อาศัยด้วย ในหัวเมืองใหญ่ๆ มลภาวะทางแสงทำให้การดูดาวเป็นเรื่องที่ยากมากๆ ขณะเดียวกัน หากอยู่ในบริเวณชนบท การเงยหน้าดูดาวอาจมอบประสบการณ์ชีวิตอันล้ำค่าที่ไม่สามารถหาได้จากที่ไหนมาก่อน

คนในยุคโบราณ มองดูท้องฟ้าด้วยเหตุผลหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นการติดตามฤดูกาลสำหรับการทำฟาร์ม รวมไปถึงการจัดแผนภูมิการเดินทางทะเล โดยทั้งหมดสามารถระบุได้จากการสังเกตทิศทางการเคลื่อนไหวของกลุ่มดาว

ชื่อเรียกของกลุ่มดาวส่วนใหญ่มักจะได้รับการตั้งชื่อตามบุคคลในตำนาน อย่างเช่น Cassiopeia หรือ Orion the Hunter บางดาวก็ตั้งชื่อตามรูปร่างของกลุ่มดาวว่าคล้ายคลึงกับสัตว์ชนิดใดอย่าง Ursa Minor (หมีน้อย) หรือ Canus Major (หมาใหญ่)

ทุกวันนี้นักดาราศาสตร์ใช้กลุ่มดาวเป็นแนวทางในการตั้งชื่อดาวที่ค้นพบใหม่ กลุ่มดาวยังคงทำหน้าที่เป็นเครื่องมือนำทางอยู่เฉกเช่นเดียวกับในอดีต ยกตัวอย่างเช่นทางซีกโลกเหนือ ผู้คนจะใช้ดาวเหนือเป็นจุดอ้างอิงในทางเดินทาง ขณะที่ผู้คนทางใต้ก็พึ่งพากลุ่มดาวกางเขนในเหตุผลเดียวกัน

***แปลและเรียบเรียงโดย รชตะ ปิวาวัฒนพานิช
โครงการนักศึกษาฝึกงาน กองบรรณาธิการ นิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย


อ่านเพิ่มเติม : มาทำความรู้จักกับดาวบริวารดวงใหม่ของดาวเนปจูนอย่าง ฮิปโปแคมป์ (Hippocamp)

ดาวเนปจูน

เรื่องแนะนำ

นักวิจัยไทย คิดค้นโปรตีนทางเลือกจากขนไก่

อาหารแห่งอนาคต หรือ Future food เป็นแนวโน้มเรื่องการศึกษาวิจัยมาตลอดช่วงไม่กี่ปี่ที่ผ่านมา บริษัทอาหารหลายแห่งกำลังเร่งศึกษานวัตกรรมด้านการผลิตอาหารเพื่ออนาคต เช่น โปรตีนทางเลือก เนื้อสัตว์ที่ปลูกจากห้องปฏิบัติการ และเนื้อสัตว์ที่ผลิตจากพืช ภายในบรรยากาศสบายและอบอุ่นในร้านอาหารแห่งหนึ่งภายในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วันนี้เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย มีโอกาสพบกับ กัน-ศรวุฒิ กิตติบัณฑร นักศึกษาปริญญาโทด้าน Material Futures ที่สถาบัน Central Saint Martins กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ผู้แปรรูปขนไก่ซึ่งเป็นขยะเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมอาหารและปศุสัตว์ ให้กลายมาเป็น โปรตีนทางเลือก หลังจากจบการศึกษาด้านสถาปัตยกรรม จากคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และได้ทำงานในบริษัทเอกชนที่เกี่ยวข้องกับสาขานี้ เขาค้นพบตัวเองว่า เขาคือคนหนึ่งที่ชอบสร้างชิ้นงานจากสิ่งเล็กๆ แล้วไปประกอบเป็นภาพใหญ่ และนี่คือจุดเปลี่ยนทางความคิดที่อยากเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ เพื่อสร้างความแตกต่างจากสถาปนิกคนอื่นๆ ศรวุฒิสนใจการทำวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ จึงเลือกไปศึกษาต่อที่ประเทศอังกฤษที่เขาได้ศึกษาเรื่อง “การออกแบบวัสดุเพื่ออนาคต” จนมาพบขนไก่ซึ่งกลายเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานปศุสัตว์ และเป็นวัสดุที่กลายเป็นขยะมากที่สุดชนิดหนึ่งในลอนดอน ในช่วงแรก เขาตั้งใจนำขนไก่มาผลิตเป็นวัสดุเพื่อสร้างอาคาร ด้วยคุณสมบัติที่ขนไก่สามารถเก็บอุณหภูมิได้และมีความแข็งแรง แต่เนื่องจากมีงานวิจัยได้ศึกษาหัวข้อนี้ไปแล้วหลายฉบับ เขาจึงต้องเปลี่ยนหัวข้องานวิจัยไปในทิศทางอื่น “สาขาที่ผมเรียนเป็นการเรียนที่ประยุกต์หลายศาสตร์เข้าด้วยกันทั้งเรื่องการออกแบบ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี” ศรวุฒิกล่าวและเสริมว่า “ดังนั้น การคิดหัวข้อวิจัยจึงต้องเกี่ยวโยงกับทั้งสามหัวข้อนี้ เพื่อให้เกิดเป็นผลงานขึ้นมา” […]

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้ คุณผู้อ่านร้องไห้ล่าสุดเมื่อไหร่? และอะไรคือสาเหตุที่ทำให้คุณร้องไห้ เมื่อร้องไห้เราทุกคนมีน้ำตา น้ำตาคือสารเติมความชุ่มชื้นให้แก่ดวงตาซึ่งพบในสัตว์หลายชนิด แต่ในมนุษย์น้ำตายังถูกใช้เพื่อแสดงอารมณ์อีกด้วย ว่าแต่ทำไมมนุษย์ถึงมีน้ำตาเมื่อรู้สึกเสียใจ? คำตอบที่แน่ชัดนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบแต่มีทฤษฎีบางทฤษฎีสนับสนุน มองไปที่เด็กทารกตัวน้อย สัตว์อื่นๆ เมื่อแรกเกิดนั้นพวกมันมาพร้อมกับสัญชาตญาณในการเอาตัวรอดและการปกป้องตัวเอง แต่กับมนุษย์ไม่ใช่ ลูกมนุษย์อ่อนแอบอบบางและต้องการการปกป้องจากมนุษย์ที่โตกว่า การร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณให้ผู้ใหญ่รู้ได้ว่าทารกนั้นๆ กำลังต้องการอะไรบางอย่าง พอโตขึ้นมาหน่อยการร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณไปยังสมาชิกในสังคมว่าเราต้องการความช่วยเหลืออะไรบางอย่าง ดูกันที่น้ำตาบ้าง น้ำตาจะเกิดขึ้นเมื่อมีอารมณ์สุดโต่งอย่างเสียใจสุดๆ ดีใจสุดๆ หรือตกใจสุดๆ ที่น่าสนใจก็คือในน้ำตาจากสถานการณ์ที่แตกต่างกันนั้นมีสารกระกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่นน้ำตาจากการร้องไห้ไม่เหมือนกับน้ำตาจากการหั่นหัวหอม การศึกษาในปี 1980 พบว่าน้ำตาจากการร้องไห้มีส่วนประกอบของโปรตีนมากกว่า นั่นจึงทำให้น้ำตาค่อยๆ ไหลช้าๆ เป็นทางยาวลงมาที่แก้ม อีกการศึกษาหนึ่งพบว่าน้ำตาเป็นเครื่องมือของการจัดการ เมื่อใครสักคนทำผิดแล้วเขาร้องไห้ น้ำตาจะทำให้คนๆ นั้นได้รับการอภัยง่ายขึ้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เองพบว่าในน้ำตาของผู้หญิงนั้นมีสารเคมีที่ช่วยยับยั้งความโกรธของผู้ชาย เคยได้ยินกันใช่ไหมว่าการร้องไห้ออกมานั้นดีต่อคุณ วิทยาศาสตร์เองมีผลยืนยันเรื่องนี้ เมื่อคุณร้องไห้คุณอาจไม่ได้รู้สึกดีขึ้นมาเลยในทันที แต่ใน 90 นาทีหลังร้องไห้คุณจะรู้สึกดีขึ้น นอกจากนั้นในคนที่ไม่ได้ร้องไห้ออกมายังมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นคนเก็บกดและมีทัศนคติในทางลบมากขึ้นอีกด้วย เห็นอย่างนี้แล้วครั้งหน้าอย่าอายที่จะร้องไห้ เพราะมันดีต่อคุณเอง!   อ่านเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ว่าด้วยความน่ารัก

ชีวิตที่ไม่ได้เลือกของคนผิวเผือก

ในบางสังคม มีความเชื่อกันว่าอวัยวะของคนผิวเผือกเกี่ยวข้องกับเวทมนตร์และโชคลาง นั่นทำให้ชีวิตของผู้มีภาวะผิวเผือกยากลำบากกว่าเดิม เมื่ออวัยวะของพวกเขาเป็นที่ต้องการในตลาดมืด

สำรวจชีวิตบนดาวอังคารแบบ 360 องศา

การส่งมนุษย์ขึ้นไปยังดาวอังคารนับเป็นความพยายามอันท้าทายและยากลำบากที่สุดเท่าที่เคยมีมาในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ และจะยิ่งยากขึ้นไปอีก เมื่อมนุษย์ต้องสามารถอาศัยอยู่บนนั้นได้ด้วย ฉะนั้นแล้วทุกองค์ประกอบของการใช้ชีวิตอยู่บนดาวเคราะห์สีแดงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องได้รับการศึกษาและวิจัยล่วงหน้า ในโครงการ MARS ซีซั่น 2 นี้ เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิกจะพาคุณผู้อ่านเดินทางไปสำรวจยังสถานีอวกาศจำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคาร ที่ตั้งอยู่ในกรุงบูดาเปสต์ ของฮังการี ด้วยวิดีโอแบบ 360 องศา   อ่านเพิ่มเติม : ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ, รำลึก 48 ปีของการขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์ ด้วยชุดภาพถ่ายหาดูยากจากนาซ่า