ชีวิตความลับของดวงดาว ตอน : Stars Birth [หน้า 1/3]
    Since : January 23, 2007                                                                                                                               Latest update : Feb 22, 2008
 
0
Home
0
จักรวาลวิทยา
0
ดาราศาสตร์
0
ระบบสุริยะพิเศษ
0
ระบบสุริยะ
0
โลกสีน้ำเงิน
0
แร่วิทยา
0
รายงานพิเศษ
0
ซันฟาวเวอร์
0
Non-profit organization
 
 
 
   ชีวิตความลับของดวงดาว ตอน : Stars Birth [หน้า 1/3]
 
 
 
เราเคยนึกหรือไม่ว่า ดาวที่เห็นบนท้องฟ้านั้น มีที่มาอย่างไร ทำไมจึงเกิดขึ้นได้
ด้วยเหตุใด จึงมีขนาดใหญ่โตมาก แล้วมีจุดจบหรือไม่ เรารู้ว่าการก่อกำเนิดดาว
ใช้เวลาเกินกว่าหลายล้านเท่าของชีวิตมนุษย์

กาแล็คซี่ทางช้างเผือก ปัจจุบันพบว่าเกิด Yong stars (ดาวใหม่) ปีละ 2- 3 ดวง
หากเปรียบพื้นที่ในจักรวาลแล้ว คงมีจำนวนนับไม่ถ้วนแน่ ดาวเป็นองค์ประกอบ
หลักของ จักรวาล รวมกันเป็น กาแล็คซี หรือ กระจุกดาว ด้วยแรงดึงดูดผูกมัดกัน
มีรูปแบบแตกต่างกัน จากการพัฒนาการ เมื่อดาวเกิดขึ้น จึงเกิดสิ่งต่างๆร่วมตาม
ตั้งแต่ระบบสุริยะ รวมถึงมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

ช่องว่างระหว่างดาว แหล่งที่ให้กำเนิด
The Interstellar Medium


เรามักคิดว่าอวกาศนั้น ว่างเปล่า (Empty) และคิดว่าในอวกาศ เป็นสุญญากาศ
(Vacuum) เหมือนกันไปหมด ความจริงมิได้เป็นเช่นนั้นทั้งหมด สามารถพบสิ่ง
ต่างๆได้มากมาย อย่างน้อยคือ ก๊าซและฝุ่นหมอกที่ปรากฏอยู่ในอวกาศ ระหว่าง
ดวงดาว ภายในกาแล็คซี่ต่างๆ เราเรียกพื้นที่ในอวกาศนี้ว่า Interstellar Medium
(ช่องว่างระหว่างดาว)

พื้นที่ระหว่างดาว องค์ประกอบหนาแน่นด้วย Hydrogen gas และ Helium gas
เกิดขึ้นตั้งแต่ยุค การปรากฏวิวัฒน์ของจักรวาล ดั้งเดิม (Big Bang) ดาวดวงแรก
ของจักรวาล (First stars) เกิดขึ้นจาก Hydrogen gas และ Helium gas ท่าม
กลางกลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศ  (Cloud of gas and dust) เช่นเดียวกับปัจจุบัน

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ สามารถตรวจสอบได้ว่า Cloud of gas and dust
กาแล็คซี่ทางช้างเผือก มีสารประกอบใหม่อยู่มากมายก็ตาม ส่วนมากแล้วพบว่า
ประกอบด้วย Hydrogen gas 70% Helium gas 28% ส่วนที่เหลือ 2% เป็น
Heavier elements (ธาตุหนัก) โดยน้ำหนัก

แม้ว่ามีองค์ประกอบ ทางเคมีในอวกาศเช่นเดียวกันหมด สิ่งที่ต่างกันคือ แต่ละ
บริเวณ มีค่าของอุณหภูมิ และความหนาแน่นไม่เท่ากันเฉพาะบริเวณ Interstellar
Medium มีอุณหภูมิและความหนาแน่นสูงสุดขั้วอย่างชัดเจน หมายความเป็นการ
หมุนเวียนกลับมาใหม่ของ รังสีจักรวาล (Cosmic recycling) เอื้อให้เกิด Newborn
stars หรือชีวิตของดาวเกิดใหม่
 
 
แหล่งที่สามารถก่อตัว Newborn stars ด้วยความหนาแน่นของ
Cloud of gas and dust บริเวณ Cone Nebula
 
 
แหล่งที่สามารถก่อตัว Newborn stars ด้วยความหนาแน่นของ
Cloud of gas and dust บริเวณ DEM192 ใกล้กับ LMC galaxy
 
 
แหล่งที่สามารถก่อตัว Newborn stars ด้วยความหนาแน่นของ
Cloud of gas and dust บริเวณ Rho Ophiuchi Cloud
   
 
สัณฐานแหล่งฟักตัว ของดวงดาว
Star-Forming Clouds


แหล่งความหนาแน่นทึบสูง ของหมอกอวกาศ (Highest-density Types) บริเวณ
ช่องว่างระหว่างดาว เรียกว่า Molecular clouds ด้วยเป็นบริเวณที่มีความเพียงพอ
การปลดปล่อยของ โมเลกุลของอะตอม Molecular clouds บริเวณเช่นนี้มี
อุณหภูมิ 10-30 Kelvin

ด้วยความหนาแน่นประมาณ 300 โมเลกุลต่อ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร จนกระทั่งมี
ความหนาแน่นถึง ล้านล้านล้านเท่า ต่อ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร โดยจะจับตัวเป็น
ก้อนๆรวมกันใหญ่ขึ้นเป็นพันเท่า เมื่อเกิดความหนาแน่นมีค่าเฉลี่ยในระดับเดียวกัน
จากนั้นอุณหภูมิ จะเพิ่มทวีมากขึ้นกว่าเดิมหลายเท่า

Molecular clouds ตรวจพบว่า มีมากกว่า 120 ชนิด เช่น Carbon monoxide, Ammomia, Ethyl alcohol และน้ำ เป็นต้น โดยทั้งหมดนั้นเป็นสภาพบรรยากาศ
แหล่งที่จะเกิดการฟักตัวของ Newborn stars
 
 
Molecular clouds บริเวณ Eagle Nebula
สีแดงคล้ำ แสดงถึงรังสีของ Singly-ionized atoms สีเขียวแสดงรังสี Hydrogen
สีฟ้าแสดง Doubly-ionized oxygen atoms เป็นประเภท Highest-density Types
 
 
Molecular clouds บริเวณ Barnard 68 มีความหนาแน่นจนดำทึบ แสงไม่สามารถผ่านได้เลยเป็นประเภท Highest-density Types
 
 
ละอองแข็งของฝุ่นอวกาศ
Interstellar Dust


อากาศธาตุ (Gaseous) ที่กล่าวมา ยังไม่ใช่ทั้งหมดใน Molecular clouds ซึ่งเป็น
วัตถุดิบให้เกิด Newborn stars สัดส่วนครึ่งหนึ่งจะต้องประกอบด้วยธาตุหนักกว่า
Helium(ในขนาดเล็ก) และ Solid grains เรียกว่า Interstellar Dust (ละอองแข็ง
ของฝุ่นอวกาศ)

ละอองแข็งฝุ่นอวกาศ มีลักษณะเมล็ดแข็งราว 1 ไมครอน (1/2 ของแบคทีเรีย)
เหมือนเม็ดทรายเล็กๆ พบมากใน Carbon และส่วนประกอบของธาตุอื่นๆคล้าย
กับ Silicon, Oxygen และเหล็ก

แม้ว่ามีขนาดเล็กก็ตาม ด้วยความหนาแน่นอย่างสุดขั้ว Interstellar Dust ทำให้
แสงไม่สามารถจะผ่านเข้าไปได้ ดาวที่อยู่บริเวณขอบของ Molecular clouds มี
ผลกระทบการกระเจิงของแสง

เราจึงไม่สามารถเห็น ขบวนการเกิดใหม่ของ Newborn stars ที่อยู่เบื้องหลังได้
เช่นเดียวที่ เราไม่สามารถมองสิ่งต่างๆผ่านม่าน หมอกควันไฟได้ยกเว้นใช้กล้อง
แบบ Infrared ในการสำรวจ
 
 
ละอองแข็งฝุ่นอวกาศ ขนาด 1 ไมครอน ใน Milky Way Galaxy
 
 
การวิเคราะห์ พบว่า มีองค์ประกอบ Carbon, Silicon และ Oxygen ใน Interstellar Dust
 
 
การรักษาดุลยภาพของแรงดึงดูด ระหว่าง พลังงานภายในและพลังงานภายนอก ด้วยความกดของความร้อน (Heat-generated pressure) จากการเผาไหม้ Hydrogen
 
  การเริ่มแรกของรูปแบบ
Stars Birth


เมื่อมีความสมบูรณ์พร้อมของแหล่งฟักตัว มีวัตถุดิบในสภาพแวดล้อมที่พอเพียง
อำนาจของแรงดึงดูด (Gravity) เริ่มก่อปฏิกิริยาจาก กลุ่มฝุ่นหมอกเพิ่มความหนา
แน่น จนกระทั่งความร้อนเพียงพอจะเกิด Nuclear fusion (การหลอมละลายรวม
รวมตัวของอิเล็กตรอน) เป็นไส้แกน (Core) จุดเล็กๆเกิดขึ้น

อย่างไรก็ตาม การหมุนวนมวน ด้วยอำนาจของแรงดึงดูด ดำเนินต่อไปอย่างไม่
หยุดยั้งนับล้านปี ทั้งนี้ ก็ยังขึ้นกับความกดดันของก๊าซกับแรงดึงดูดการผลักดัน
ของภายในแกนจากอำนาจของแรงดึงดูด ว่ามีความเสถียรเพียงใด

เรียกว่า Gravitational equilibrium (ดุลยภาพของแรงดึงดูด) โดยหากทุกอย่าง
ขององค์ประกอบเป็นไปด้วยดี โอกาสกำเนิดดาวจะสมบูรณ์ แต่หากมีส่วนหนึ่งส่วน
ใดบกพร่อง เช่น แรงดึงดูดอ่อนกำลังลงไม่แข็งแกร่ง ทำให้การหมุนขาดดุลยภาพ
ก็ไม่สามารถให้กำเนิดดาวได้
 
 
Gravity มีอำนาจเกิดขึ้นได้ จากความหนาแน่นของ Molecular clouds
 
 
Gravitational equilibrium เสริมสร้างให้ระบบการก่อตัวสมบูรณ์และแข็งแกร่ง
 
 
การต่อสู้กันของ พลังอำนาจแรงดึงดูด ก่อนกำเนิด
Gravity Versus Pressure


ระบบ อำนาจธรรมชาติของจักรวาล ด้วยพลังอำนาจแรงดึงดูดเท่านั้น มีบทบาทที่
สำคัญผลักดันให้ดวงดาว สามารถถือกำเนิดได้ ภายใต้เงื่อนไข Gravitational
equilibrium โดยการผลักออกของความกดดันจากภายใน ซึ่งประกอบด้วยก๊าซ
กลุ่มหมอกมีความหนาแน่นและความร้อนร่วมกัน

ลักษณะคล้ายกับอนุภาคของก๊าซที่บรรจุอยู่ในลูกโป่ง พยายามดันออกมาจาก
พลังงานร่วมกันอยู่ภายใน ขณะเดียวกันหากมีการสะสมเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก
ของก๊าซในลูกโป่ง (เหมือนเราอัดอากาศ เพิ่มเข้าเรื่อยๆ) จนความหนาแน่นสูงสุด
ทำให้ลูกโป่งฉีกขาดระเบิดออกได้

ขณะเกิดระเบิดเป็นเวลาเดียวกับ การเคลื่อนย้ายพลังงานออกอย่างรวดเร็วรุนแรง
การเกิดขึ้นดังกล่าว เช่นเดียวกับ Interstellar clouds (กลุ่มหมอกของดวงดาว)
เป็นการปะทะกัน กับสภาพบรรยากาศภายนอกแบบ Quantum mechanics
(กลศาสตร์การเคลื่อนไหวของพลังงาน) แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

Degeneracy pressure ลักษณะการลดลงของความกดดัน โดยไม่ต้องอาศัย
ความร้อนของอุณหภูมิและ Thermal pressure ลักษณะมีความร้อนของอุณหภูมิ
เกี่ยวข้องกัน

การเกิดแบบ Thermal pressure สามารถต่อต้านพลังอำนาจแรงดึงดูดได้มักจะ
เกิดขึ้น ในกรณีแบบนี้มากกว่าและทำให้ พลังอำนาจแรงดึงดูดลดลง มากกว่า
10 -1,000 เท่าโดยเฉลี่ย

บางกรณีพลังอำนาจแรงดึงแข็งแกร่งกว่า สามารถผ่านพ้นวิกฤตไปได้แต่อุณหภูมิ
ก็ลดลง หลังจากนั้นเมื่อรวบรวมพลังงานเพิ่มขึ้น พลังอำนาจแรงดึงดูดสู่ภาวะปกติ
จะหมุนวนม้วนตัว สร้างรูปแบบดาวต่อไป
 
 
พลังงานความร้อนสู่ด้านนอก แรงดึงดูดสู่ด้านในเกิดการต่อต้่านกัน เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์
 
 
การเตรียมพร้อมเพื่ออนาคต
Preventing a Pressure Buildup

ความแข็งแกร่งพลังอำนาจแรงดึงดูด จะสร้างผลตอบสนองของ Gravitational
contraction (การหดเกร็งของแรงดึงดูด) ทำให้กลุ่มก๊าซ กลุ่มหมอกอวกาศหดตัว
ตามลงด้วย ยิ่งเพิ่มขีดความสามารถ ระดับความดันไฟฟ้า ไปสู่พลังงานความร้อน

หากว่า Molecular clouds ไม่สามารถปลดเปลื้องพลังงานความร้อนออกมาได้
เร็วรวดแล้ว ความร้อนสะสมเพิ่มให้อุณหภูมิสูงมากเกิน การพัฒนากำเนิดดาวจะ
ไม่ราบรื่นนัก

แต่ถ้า Molecular clouds หายไปอย่างรวดเร็วได้ ความพร้อมจะเกิดขึ้น ด้วยการ
ชนกันระหว่าง Gas molecules ในกลุ่มหมอกการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อน
ของ Photos ที่หมุนเวียนกันอย่างโกลาหล เกิดการสั่นสะเทือนด้วย เวลายาวนาน
อย่างไม่น่าเชื่อ
 
 
Gravitational contraction เพิ่มศักยภาพของการสร้างรูปแบบกำเนิด
 
 
ดาวจำนวนมาก เกิดจากความซับซ้อน การเคลื่อนตัวความร้อนและ แรงดึงดูด
 
 
รูปแบบ การเกิดร่วมกันเป็นกลุ่ม
Clustered Star Formation


การกำเนิดดาวมักก่อตัวเป็นกลุ่ม นับพันดวง สาเหตุจากความซับซ้อนของแรงดึง
ดูดจาก Thermal pressure หากพลังอำนาจแรงดึงดูดแข็งแกร่งยิ่งเป็นเรื่องง่าย
และถ้าอุณหภูมิ ความหนาแน่น ของ Molecular clouds มากกว่าความกดดันอาจ
ทำให้เกิด ดาวขนาดใหญ่กว่า ดวงอาทิตย์ 100 เท่าได้

ปฏิกิริยาก่อตัวของ Magnetic fields (สนามแม่เหล็ก) จะเกิดขึ้นเพียงเลี้ยววินาที
ขณะมีอำนาจแรงดึงดูด ทั้งนี้โดยแท้จริงใน Molecular clouds มีสนามแม่เหล็ก
อยู่แล้ว เพราะในอวกาศมีปะจุไฟฟ้าและคลื่นสนามแม่เหล็ก สั่นสะเทือนแบบไม่
เลือกที่อยู่อย่างมากมาย

แต่คลื่นสนามแม่เหล็ก ที่ผ่านเข้ามา โดยตรงสู่ Dust grains มีลักษณะเป็นเส้น
แนวตรงตั้งฉาก เรียกว่า Polarizations ผลของสนามแม่เหล็กอาจเปรียบเหมือน
การเต้นระบบหายใจของดาว เพราะเป็นปฏิกิริยาทำให้มีการเปลี่ยนแปลงหมุนวน
ของอนุภาพของ Molecular clouds

สนามแม่เหล็ก การเกิดเป็นไปโดยธรรมชาติแห่ง ระบบจักรวาล เริ่มด้วยลักษณะ
รูปไข่ขนาดเล็กก่อน ด้วยแรงดึงดูดพยายาม ให้อนุภาพเคลื่อนตัวและขยายใหญ่
ขึ้น เพิ่มความแข็งแกร่งตามลำดับด้วยการพัฒนาการช้าๆ โดยจะดึงให้โมเลกุลทับ
ถมที่ละน้อย
 
 
สนามแม่เหล็กเปรียบเหมือนเป็นหัวใจ ระบบหายใจของดาว หากสนามแม่เหล็กหมด
ความสามารถ หรือลดลงทุกอย่างหยุดชะงักตามไปหมด รวมถึงแรงดึงดูด
 
   
 

 



 
 
       © copyright sunflowercosmos 2007-2017