โรงเรียนวัดเพ็ญญาติ

หมู่ที่ 3 บ้านตลาดกะเปียด ตำบลกะเปียด อำเภอฉวาง จังหวัดนครศรีธรรมราช 80260

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

075-520004

ดาราศาสตร์ ต้นกำเนิดของดาวฤกษ์และระยะห่างของดวงดาว

ดาราศาสตร์ การสนับสนุนทฤษฎีวิวัฒนาการ เราจะทราบขนาด อายุ ต้นกำเนิดและธรรมชาติของจักรวาลได้อย่างไร เนื่องจากดาราศาสตร์สนับสนุนทฤษฎีวิวัฒนาการอย่างไร ศูนย์วิจัยพิวในสหรัฐอเมริกา การสำรวจพบว่า 1 ใน 3 ของผู้คนเชื่อว่า มนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มีอยู่ในรูปแบบปัจจุบันของพวกเขาตั้งแต่สมัยโบราณ

มีการคัดค้านทฤษฎีวิวัฒนาการ แต่วิวัฒนาการเป็นทฤษฎีพื้นฐานของชีววิทยา ดังนั้นพวกเขาจึงปฏิเสธรากฐานทางธรณีวิทยาฟิสิกส์และ ดาราศาสตร์ ในปัจจุบันให้คำนวณอายุของจักรวาลผ่านระยะทางของเทห์ฟากฟ้า วิธีหนึ่งที่เรากำหนดอายุของจักรวาลคือ การกำหนดระยะห่างระหว่างเทห์ฟากฟ้าในจักรวาลดาราศาสตร์

เนื่องจากแสงเดินทางด้วยความเร็วจำกัด แสงจากดวงดาวที่อยู่ห่างไกลจะมาถึงเรา ดังนั้นจึงต้องใช้เวลา ยิ่งเรามองเห็นได้ไกลเท่าไร เอกภพก็ยิ่งไกลเท่านั้น หากถึง10,000 ปีจะไปได้ไกลแค่ไหน โดยทั่วไปต้องใช้เวลามากกว่า 10,000 ปีกว่าที่แสงจะไปถึงตำแหน่งของเรา หากจักรวาลมีอายุเพียง 10,000 ปี เราจะไม่เห็นสิ่งใดนอกวงกลมสีเหลือง จากนั้นแสงสลัวๆ ของทางช้างเผือกในท้องฟ้ายามค่ำคืนก็จะหายไป

เมฆแมเจลแลนใหญ่จะหายไปโดยสิ้นเชิง เราจะกำหนดระยะห่างระหว่างเทห์ฟากฟ้าในจักรวาลได้อย่างไร แล้วเราจะกำหนดระยะห่างระหว่างดวงดาวในจักรวาลได้อย่างไร มีหลายวิธีที่สามารถช่วยให้เรากำหนดระยะห่างระหว่างเทห์ฟากฟ้าในจักรวาลได้ เนื่องจากวิธีการเหล่านี้รวมกันเป็นระยะทางจักรวาลที่เรียกว่า พารัลแลกซ์รวมถึงระดับแรก

วิธีที่ตรงที่สุดคือ การใช้ลักษณะของพารัลแลกซ์ เมื่อมองวัตถุจาก 2 ตำแหน่งที่แตกต่างกันเล็กน้อย ภาพพารัลแลกซ์จะเกิดขึ้น เมื่อคุณมองวัตถุ ดวงตาแต่ละข้างของคุณมีมุมมองที่แตกต่างกันเล็กน้อย สมองของคุณใช้ข้อมูลนี้เพื่อกำหนดว่าวัตถุใดที่คุณเห็นอยู่ใกล้คุณ และวัตถุใดที่อยู่ไกลออกไป เพราะนี่คือเหตุผลที่เราต้องสวมแว่นตาพิเศษเมื่อไปชมภาพยนตร์ 3 มิติ

แว่นตาคู่นี้ช่วยให้แน่ใจว่า ดวงตาของเราแต่ละคนมีมุมมองที่แตกต่างกันเล็กน้อย ซึ่งทำให้เรามองเห็นภาพที่มีมิติแห่งความลึก ถ้าเราถอดแว่นขณะดูหนัง ภาพจะเบลอ เนื่องจากไม่มีเอฟเฟกต์พารัลแลกซ์ และรูปภาพในภาพยนตร์ซ้อนทับกันเราสามารถเห็นผลของพารัลแลกซ์ผ่านการทดลองง่ายๆ ยกนิ้วโป้งของคุณให้ห่างจากแขนข้างหนึ่งแล้วมองด้วยตาข้างเดียว

เมื่อนิ้วโป้งไม่ขยับ หากสวมแว่นคราวนี้จะเห็นว่า นิ้วโป้งขยับสัมพันธ์กับวัตถุที่อยู่ไกลกัน กะนี้เรียกว่า กะพารัลแลกซ์ หากคุณทำการทดลองอื่นโดยเอานิ้วโป้งชิดตา คุณจะพบว่า การเลื่อนพารัลแลกซ์นั้นยิ่งใหญ่กว่า ยิ่งระยะทางไกลเท่าไหร่ พารัลแลกซ์ก็ยิ่งเล็กลงเท่านั้น ด้วยความรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันตรีโกณมิติ เราสามารถคำนวณระยะห่างระหว่างวัตถุ โดยการวัดพารัลแลกซ์ของวัตถุ

เพราะนี่คือวิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้การเคลื่อนที่ของโลก เพื่อวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ใกล้เคียงรัศมีของโลก โดยมีการโคจรรอบดวงอาทิตย์คือ 150 ล้านกิโลเมตร เมื่อสังเกตตำแหน่งของดาวฤกษ์ในคืนใดคืนหนึ่ง อีกไม่กี่เดือนต่อมาในคืนหนึ่ง นักดาราศาสตร์สามารถวัดการกระจัดพารัลแลกซ์ของดาวได้จาก 2 มุม ยิ่งพารัลแลกซ์กะมากเท่าไหร่ ดาวก็จะยิ่งอยู่ใกล้เรามากขึ้นเท่านั้น

ในปัจจุบันยานอวกาศไกอาที่มนุษย์สร้างขึ้น สามารถวัดพารัลแลกซ์ได้อย่างแม่นยำเพียงไม่กี่ไมโครวินาที ซึ่งช่วยให้เราสามารถวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่เกิน 30,000 ปีแสงได้อย่างแม่นยำ การเปลี่ยนพารัลแลกซ์ระยะทางมากกว่า 30,000 ปีแสงนั้นเล็กเกินกว่าจะใช้ได้ เราจึงสามารถใช้วิธีอื่นในการสังเกตระยะห่างของดวงดาว ซึ่งเป็นดาวชนิดหนึ่งที่เรียกว่าตัวแปรเซเฟิด

ดาวแปรผันของดาวฤกษ์ที่ความสว่างเปลี่ยนแปลงไปในช่วงเวลาหนึ่ง ดาวฤกษ์ดังกล่าวดวงแรกที่สังเกตเห็นคือ ดาวซีฟิอัส ดังนั้นชื่อดาวแปรผันของดาวซีฟิอัส สำหรับดาวแปรผันที่อยู่ใกล้ๆ เราสามารถกำหนดระยะทางของมันผ่านพารัลแลกซ์ได้ เราสามารถกำหนดความสว่างที่ปรากฎของมันได้ ด้วยความสว่างที่มองเห็นผ่านการสังเกต แล้วใช้กฎทางกายภาพที่ความสว่างของวัตถุเพิ่มขึ้นตามระยะทาง

เมื่อเราเพิ่มขึ้นและลดลง เราสามารถกำหนดความสว่างสัมบูรณ์ของพวกมันได้ เนื่องจากความสว่างของพวกมัน ซึ่งเรียกว่า กฎกำลังสองผกผัน ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 นักดาราศาสตร์ชื่อ เฮนเรียตต้าสวอนเลวิตต์ ได้วิเคราะห์ดาวแปรผันมากกว่า 1,700 ดวง ทำให้เกิดการค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างช่วงความสว่างสัมบูรณ์ของดาวแปรผัน จากการสังเกตดาวแปรผันในเมฆแมคเจลแลนโดยเฉพาะ

เขาสามารถพิสูจน์ความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างความสว่างสัมบูรณ์ ความส่องสว่างกับระยะเวลาดังที่แสดง ซึ่งหมายความว่า ดาวแปรผันของดาวซีฟิอัส สามารถใช้เป็นมาตรฐานได้ เมื่อสังเกตช่วงเวลาผันแปร เราสามารถกำหนดความสว่างสัมบูรณ์ของพวกมันได้ จากนั้นเมื่อเปรียบเทียบความสว่างสัมบูรณ์กับความสว่างที่ปรากฏ

เราสามารถกำหนดระยะห่างได้จากฮับเบิล เราสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงของดาวแปรผันของดาวซีฟิอัสในดาราจักรใกล้เคียงหลายแห่ง ดังนั้นเราจึงสามารถวัดระยะห่างของดาราจักรได้ ภายในประมาณ 100 ล้านปีแสง ระยะทางจักรวาลไกลจากระยะนี้ แสงของดาวแปรผันของดาวซีฟิอัสอ่อนเกินไปที่จะนำไปใช้อย่างแม่นยำ

ดังนั้นเราจึงต้องใช้วิธีอื่น วิธีนี้มักใช้กับแสงมาตรฐานประเภทอื่นที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนวา ซึ่งประเภทนี้มักเกิดขึ้นในระบบดาวคู่ของดาวแคระขาวและดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก เมื่อดาวฤกษ์ขนาดเท่าดวงอาทิตย์เริ่มหมดไฮโดรเจนและยุบลงในแกนกลางของมัน ดาวแคระขาวจะก่อตัวขึ้น ดาวจะเกิดการหลอมรวมของฮีเลียมเป็นระยะเวลาหนึ่ง

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมวลของดาว ดาวจะหลอมรวมองค์ประกอบที่หนักกว่าบางส่วนในแกนกลางของมัน ความร้อนและแสงที่เกิดขึ้นจะกระจายวัสดุชั้นนอกของดาวส่วนใหญ่ออกไป ทำให้ขยายตัวเป็นดาวเคราะห์แดง แต่มีจุดหนึ่งที่มวลของดาวฤกษ์ดังกล่าวไม่สามารถหลอมรวมองค์ประกอบที่หนักกว่าได้ หลังจากนั้นดาวฤกษ์จะถูกกดทับด้วยแรงโน้มถ่วงจนเกิดเป็นดาวแคระขาว

ความร้อนและความดันของการหลอมรวมไม่สมดุลกับแรงโน้มถ่วง แต่แรงดันอิเล็กตรอนที่เสื่อมลงจะใช้ต้านทานแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ หากอิเล็กตรอนถูกกดเข้าไปในโปรตอน ดาวนิวตรอนจะก่อตัวขึ้นซึ่งต้องใช้ดาวมวลมาก ซุปเปอร์โนวา มักเกิดจากการชนหรือการรวมตัวของดาวแคระขาว และดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก

ดาวแคระขาวจะดูดซับวัสดุของดาวฤกษ์ ในแถบลำดับหลักที่อยู่ใกล้เคียงด้วยแรงโน้มถ่วงอย่างแรง เมื่อมวลของดาวแคระขาวถึง 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ มันจะจุดประกายการหลอมรวมของแกนอีกครั้ง เนื่องจากปฏิกิริยาที่รวดเร็ว แกนจะระเบิด ทำให้เกิดการระเบิดซุปเปอร์โนวาอย่างรุนแรง อีกประการหนึ่งคือ การชนและการรวมตัวของดาวแคระขาว 2 ดวง ดังนั้นจะทำให้เกิดการระเบิดของซุปเปอร์โนวาได้

 

 

บทควาทที่น่าสนใจ :  โรคเบาหวาน มีสาเหตุจากโรคที่ทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนอะไรบ้าง