ดวงอาทิตย์ เป็นต้นแบบที่สำคัญ ให้เราเข้าใจการพัฒนาการ ระบบของดาว ในจักรวาลการเผาไหม้บน ดวงอาทิตย์ เกิดจากไส้ภายในแกน (Core) ด้วย Hydrogen atoms และ Helium atoms หลอมละลายผสมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดองค์ประกอบปฏิกิริยาทางเคมี แสดงถึงอายุของดวงดาว จาก Luminosity (ค่าพลังงานของคลื่นรังสีทั้งหมดที่ถูกปลดปล่อยออกมา โดยขึ้น อยู่กับ รัศมี อุณหภูมิ ขนาดของดาวนั้นๆด้วย) หรือค่าคลื่นสะท้อนของรังสี ปกติแล้วดาวที่เพิ่งเริ่มกำเนิด จะมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ 10 -1,000 เท่า หรือมากกว่านั้น จึงมี Luminosity มากกว่า ดวงอาทิตย์ ตัวอย่าง เช่น ดาว Sirius จะมีแสงสีฟ้าอย่างเห็นได้ชัด แสดงถึงขนาดที่ใหญ่ ตาม Main sequence stars ตลอดเวลาเส้นทางชีวิต (Lifetime) ของดวงดาว มีข้อจำกัดในเรื่องวัตถุดิบ คือ ก๊าซที่อยู่ภายในแกน เพราะฉะนั้นการดับอายุขัย ก็ขึ้นอยู่กับปริมาตรก๊าซ

การพัฒนาการของดวงอาทิตย์ ตาม Main Sequence Stars

ดวงอาทิตย์ ต้นแบบของดาวในวันนี้ The Sun to day ระบบดวงอาทิตย์ รูปแบบการกำเนิดจาก Protostars เช่นดาวอื่นๆทั่วไปทั้ง จักรวาล แต่เส้นทางที่ผ่านมา ครั้งแรกเลยมีขนาดใหญ่กว่าปัจจุบัน จากการ เผาไหม้ของก๊าซที่สะสมไว้ จาก Hydrogen และ Helium ช่วงต้นทางกำเนิด ถัดมาประมาณ 4.5 - 5 พันล้านปี (เท่ากับปัจจุบันนี้) สังเกตเห็นว่าขนาด ดวงอาทิตย์เล็กลง แต่ดวงอาทิตย์ยังต่อมีเส้นทางของอายุ เดินทางต่อไปอีก กว่าครึ่งหนึ่งของระยะเวลาที่ผ่านมา เส้นทางอนาคตของดวงอาทิตย์ ยังคงราบรื่นไปอีกอย่างน้อย 5 พันล้านปี ด้วยปริมาณของวัตถุดิบที่ถูกสะสมไว้ เปรียบเหมือนเสบียงอาหาร แต่หลังจากตรงนี้ไป ดวงอาทิตย์จะมีการเปลี่ยนแปลง ด้วยเสบียงที่เป็นก๊าซ ที่พร่องลง จากการเผาไหม้ตลอดเวลายาวนาน เมื่อก๊าซพร่องลง แต่การลุกไหม้ยังคงอยู่ จึงเกิดการเผาก๊าซที่อยู่บริเวณเปลือก ภายนอกทำให้ขยายพื้นที่ลุกไหม้ เราจึงเรียกปรากฎการณ์นี้ว่า Red Giant หรือดาวยักษ์สีแดงนั่นเอง ด้วยเป็นการเพิ่มขนาดที่ใหญ่กว่าเดิม หลายร้อยเท่า ขณะเดียวกัน ไส้แกนใน (Core) ของดวงอาทิตย์จะเล็กลง เกิดการยุบตัวลง ขนาดเล็กเท่าโลก เรียกว่า White Dwarf หรือ ดาวแคระสีขาว ล่องลอยด้วย แรงดึงดูดไปสู่แนววงโคจรใหม่ ของ ดาวพฤหัส หรือดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ ดวงหนึ่งดวงใดก็ได้

Main Sequence Stars แบบ Hertzsprung-Russell diagram

ดาวสามัญ Main Sequence Stars คืิอ หลักเกณฑ์กำหนดช่วงอายุของดาว เกิดจากการแสดงผล ความกดดันและ หลอมละลายและการเผาไหม้ Hydrogen จากภายในสู่ภายนอก เป็นลักษณะ การสร้างพลังงานแรงดึงดูดด้วยตนเอง เพราะการเผาไหม้ของดาวตลอดเวลานั้น เป็นการแสดงถึงชีวิตดาวเป็นอยู่ปกติยู่ในสภาพที่สมดุลย์ิ หากบกพร่องลง ด้วยหมดวัตถุดิบที่เผาไหม้ ก็จะแสดงถึงสภาพที่จะเกิดจุดจบ หลักเกณฑ์ดังกล่าว ทำให้เราสามารถวิเคราะห์อนาคตชีวิตของดาวได้ ด้วย ข้อมูลการสำรวจในหลายประเด็นประกอบกัน มีรายละเอียดแบ่งย่อยลงไปมาก เพื่อมิให้ซับซ้อนเกินไป จึงใช้ตารางมาตราฐานเฉพาะตามค่าสีหลัก 7 ระดับ Main sequence data แสดงถึงอุณหภูมิพื้นผิวดาว มีค่าสัมพันธ์กับ Luminosity absolute magnitude ที่เราสามารถเห็นด้วยตาได้ จากลักษณะ สี และก๊าซ ที่มีความหนาแน่นบนพื้นผิว ของดาวสามัญ แต่ละประเภท คือ O  B  A  F  G  K  M (เรียกว่า Spectral Type = อุณหภูมิ + สี) สำหรับการจำง่ายอาจใช้ประโยคนี้ได้ (Oh, Be A Fine Girl and Kiss Me) ตารางแสดงจากการพัฒนาการจากดาวสามัญ (Main sequence data) Luminosity absolute magnitude ตัวเลขด้านซ้ายแนวตั้งแสดงค่าแสงสะท้อนจากรังสีที่เรามองเห็นได้จริง ตัวเลข - ยิ่งมีความสว่างมาก ส่วนตัวเลข + ยิ่งมืดมาก ส่วน Stellar Luminosity Classes แบ่งเป็น 5 ระดับคือ I = Supergiants  II = Brightgiants  III = Giants IV = Subgiants  V = Main-sequence stars ตัวอักษรแนวนอนบรรทัดล่างสุด O B A F G K M แสดงค่า Spectral ความร้อนของวัตถุและสีของดาว

ตัวอย่างเช่น เราอยากทราบว่า ดาวประเภท Hypergiants ที่สำรวจพบไม่นานนี้ แสดงให้เห็นในตารางว่า มีสีของมวลวัตถุใส จาก B>M (ฟ้า>เหลืองอ่อน) แสดงถึง ความร้อนสูง ในระหว่างกลุ่มดังกล่าว และค่าแสง -10 Mag. เราสามารถเห็นด้วย ตาเปล่าได้ง่าย (ขึ้นอยู่กับระยะทางและขนาด) ส่วนประเภท Brown dwarfs ตำแหน่งมุมล่างขวาสุด มีค่าสีของมวลวัตถุทึบกว่า อยู่ในกลุ่ม L>T (ส้ม>ส้มแดง) แสดงว่าความร้อนต่ำกว่า ส่วนค่าแสง +20 Mag. แสดงว่ามืดไม่สามารถเห็นได้

G คือ ขนาดดวงอาทิตย์ของเราใน Main Sequence Stars (ดาวสามัญ)

ประเภทของดาวสามัญ O Star อยู่ในกลุ่ม Blue-white star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว มากกว่า 30,000 องศา K ขนาดมวลวัตถุเป็น 16 -120 เท่า หรือมากกว่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี มากกว่า 30,000 เท่า (Sun=1) เพราะขนาดใหญ่ จึงสามารถสร้างพลังงานออกมามากและหอบพัดจากพายุสุริยะ ของตนเองออกไปได้จำนวนมากอย่างรวดเร็ว ทำให้วัตถุดิบพร่องได้เร็วไปด้วย ส่วนมากอายุจึงสั้นเพียง ราว 2-10 ล้านปี เช่น กลุ่มดาวบริเวณ ใน Orion's Belt เป็นจำนวนมาก เช่น Orionis C ระดับความร้อนพื้นผิว 33,000 องศา K มวลวัตถุเป็น 18 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 30,000 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 5.9 เท่า (Sun=1) และ Trapezium quartet ,Alnitak (Zeta Orionis) และ Naos (Zeta Puppis) จัดอยู่ในกลุ่ม Blue-white star เช่นกัน ด้วยอายุขัยสั้น เป็นดาวที่พบน้อย มักไม่เคลื่อนตัวห่างออกจาก แหล่งกำเนิดเดิม ได้ไกลนัก บริเวณโดยรอบเต็มไปด้วย Powerful ionizers (อนุภาค ประจุไฟฟ้า) ทำให้มีขอบวงสว่างเกิดค่าสะท้อนแสงที่มีทิศทางผิดปกติ B star อยู่ในกลุ่ม Blue-white star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว 10,000-30,000 องศา K ขนาดมวลวัตถุเป็น 2.3 -14 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 25 -25,000 เท่า (Sun=1) เฉลี่ยหมุนรอบตัวเอง 250 กิโลเมตร/นาที ช่วงอายุราว 11- 800 ล้านปี นับว่ามีขนาดใหญ่ ความโชติช่วง ของแสงมาก แต่อายุขัยไม่ยาวนานนัก เช่น Becrux ระดับความร้อนพื้นผิว 30,000 องศา K มวลวัตถุเป็น 16 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 16,000 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 5.6 เท่า (Sun=1) และ Spica, Rigel, Regulus จัดอยู่ในกลุ่ม Blue-white star เช่นกัน

A star อยู่ในกลุ่ม Blue-white star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว 7,500-10,000 องศา K ขนาดมวลวัตถุเป็น 1.6 - 2.2 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 6 -20 เท่า (Sun=1) เฉลี่ยหมุนรอบตัวเอง 100 กิโลเมตร/นาที มีสนามแม่เหล็กแข็งแกร่ง 30,000 Gauss ระยะช่วงอายุราว 900 - 2.5 พันล้านปี เช่น Sirius-A ระดับความร้อนพื้นผิว 9,500 องศา K มวลวัตถุเป็น 2.6 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 63 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 2.3 เท่า (Sun=1) Fomalhaut ระดับความร้อนพื้นผิว 9,000 องศา K มวลวัตถุเป็น 2.2 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 40 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 2 เท่า (Sun=1) และ Vega, Altair,Deneb จัดอยู่ในกลุ่ม Blue-white star เช่นกัน ทั้งหมดของกลุ่ม A-Star รวมถึงกลุ่ม Ae stars, Am stars,และ Ap stars ด้วย ลักษณะพิเศษของจังหวะการเคลื่อนที่ของดาว และความร้อนบนพื้นผิวดาวที่ อยู่ในระดับเดียวกัน F star อยู่ในกลุ่ม Yellow-white star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิวราว 6,000-7,500 องศา K มวลวัตถุเป็น 1.05 - 1.6 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 5 เท่า (Sun=1) เฉลี่ยหมุนรอบตัวเอง 30-100 กิโลเมตรต่อนาที เมื่อใกล้หมดสภาพ จะหมุนรอบตัวเองลดลงเหลือ 2 กิโลเมตร ต่อนาที เริ่มเกิดวงจรของ Carbon ช่วงอายุราว 2.5 - 10 พันล้านปี เช่น Procyon ระดับความร้อนพื้นผิว 6,400 องศา K มวลวัตถุเป็น 1.35 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 4 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 1.2 เท่า (Sun=1) Canopus, Polaris (Pole Star) จัดอยู่ในกลุ่ม Yellow-white star เช่นกัน

G star อยู่ในกลุ่ม Yellow-white star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว 5,000 -6,000 องศา K มวลของวัตถุ 0.05 - 1.0 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 0.9 เท่า (Sun=1) อายุ 10 พันล้านปี ขึ้นไป เป็นกลุ่มที่ Conversion zone (การลอยตัวของความร้อน) อยู่ลึกมาก เช่น Alpha Centauri A ระดับความร้อนพื้นผิว 5,900 องศา K มวลวัตถุ 1.08 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 1.45 เท่า (Sun=1) รัศมี 1.05 เท่า (Sun=1) Capella และ ดวงอาทิตย์ ของเราอยู่ในกลุ่มนี้ (G2) Yellow-white star เช่นกัน K star อยู่ในกลุ่ม Orange-red star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว 3,500 -5,000 องศา K มวลของวัตถุเ 0.05 - 0.9 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 0.1 - 0.5 เท่า (Sun=1) อายุยืนยาวและ ส่วนมากหมุนรอบตัวเองช้า บางดวงที่มีขนาดใหญ่พบ Carbon มาก เช่น Pollux ระดับความร้อนพื้นผิว 5,100 องศา K มวลวัตถุเป็น 0.83 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 0.36 เท่า (Sun=1) รัศมีเป็น 0.83 เท่า (Sun=1) และ Aldebaran, Arcturus จัดอยู่ในกลุ่ม Orange-red starเช่นกัน จากการสำรวจเราเชื่อว่า ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบๆ K-Star อาจมีความเป็นไปได้ที่ สามารถดำรงชีพได้ ด้วยการเย็นตัวลงระดับความร้อนพื้นผิว 100 - 400 องศา K M star อยู่ในกลุ่ม Orange-red star ของ Main sequence (ดาวสามัญ) ด้วยเกณฑ์โดยสังเขปดังนี้ ระดับความร้อนพื้นผิว น้อยกว่า 3,500 องศา K นับว่ามีความเย็นตัวลง มีมวลวัตถุ เป็น 0.08 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 0.5 เท่า (Sun=1) สำรวจพบยากทั้งที่มีจำนวนมาก เพราะเนื่องจากมืด แสงสว่างน้อย จำนวน 70% ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าได้ จึงต้องตรวจสอบผ่าน รังสี Infraredอายุยาว นานมาก กว่าทุกกลุ่ม เช่น Proxima Centauri ระดับความร้อนพื้นผิว 4,370 องศา K มวลวัตถุ 0.68 เท่า (Sun=1) ค่าคลื่นสะท้อนของรังสี 0.18 เท่า (Sun=1) รัศมี 0.74 เท่า (Sun=1) และ Betelgeuse จัดอยู่ในกลุ่ม Orange-red star เช่นกัน

ดาวที่เกิดใหม่ มีตั้งแต่ ขนาดมวลของวัตถุใหญ่เป็น 0.01 เท่า (Sun=1) จนกระทั่งใหญ่โต ขนาดมวล 60-150 เท่า (Sun=1) ทั้งนี้เป็นการเกิดที่ต่าง องค์ประกอบในเรื่อง Gravity และ Pressure ดาวทั้งหลายเกิดเป็นกลุ่ม บริเวณเดียวกัน แต่มีขนาดที่ไม่เท่ากัน ดังเช่นมนุษย์ เกิดจากบิดา มารดา ในกลุ่มพี่น้องท้องเดียวกัน มีหลายประการที่ไม่เหมือนกัน มนุษย์มีฝาแฝด ดาวก็มีฝาแฝดเช่นเดียวกัน เรียกว่า Binary and Multiple Star Systems (ดาวระบบคู่) แต่หากดาวเกิดขึ้นด้วยความมั่นคงแล้ว ก็จะสามารถดำเนินชีวิตแห่งดวงดาวไปได้ ดั่งเช่นชีวิตของมนุษย์ ซึ่งไม่แตกต่างกันที่จะต้องพบอุปสรรคตลอดทาง ของการ ดำรงชีวิตจนอวสาน แต่คำว่า ชีวิตของดาว ยังมีสิ่งที่คล้ายกับชีวิตมนุษย์อีกคือ ดาวบางดวงที่เกิดขึ้น ด้วยความไม่มั่นคง ด้วยสภาพภายนอกที่มืดมิด แต่ภายในมีความปกติสามารถ นำพาตนเองสู่เส้นทาง แห่งดวงดาวได้ คือ

Brow Dwarf เปรียบเทียบขนาด ระหว่างดวงอาทิตย์และโลก

จากการสำรวจของ NASA เชื่อว่า Brow Dwarf มีลักษณะเช่นนี้ และมีดาวเคราะห์โคจรโดยรอบ

ดาวแคระสีน้ำตาล Brown Dwarfs จากความไม่มั่นคงของ Gravity และ Pressure อย่างน้อยครึ่งหนึ่งของขนาด กับขนาดมวลวัตถุ ระบบจึงเกิดความล้มเหลว (Failed start) เกิดรังสีความร้อนช้า ทำให้เย็นลงตลอดเวลา ถึงแม้จะไม่สมบรูณ์ของระบบ การแผ่รังสีเหมือนดาว ทั่วไปก็ตาม แต่โครงสร้างที่เป็นหัวใจหลักสำคัญภายใน (Interior) มิได้มีปัญหาของ Pressure ยังทำหน้าที่ด้วยแรงดึงดูดได้ เหมือนกับดาวอื่นๆ เพียงพื้นผิวภายนอกนั้นมีความมืด ไม่มีแสงรังสีจากการเผาไหม้ เช่นดาวอื่นๆ จึงเป็นช่องว่าง ว่าเราจะเรียกว่า ดาวเคราะห์ (Planet) หรือ ดาว (Star) Brown Dwarfs พบครั้งแรกเมื่อปี 1970 โดย Jill Tarter ในความเป็นจริงเป็น ดาวสีแดงเข้มทึบมากกว่า (Dull red) จากเงื่อนไข เป็นสีจากลักษณะต้น กำเนิดเดิม หรือเปลี่ยนแปลงของอนุภาคที่ถับถมบนพื้นผิวด้วยเวลายาวนาน เรายังทราบไม่ชัดเจนในขณะนี้ โดยเนื้อแท้รูปแบบ เงื่อนไขนั้นกำหนดด้วยความสัมพันธ์ ระหว่างขนาดและ อุณหภูมิพื้นผิว ขนาดมวลไม่เกิน 80 เท่าของดาวพฤหัส อุณหภูมิพื้นผิวน้อยกว่า 2,500 องศา C ทั้งนี้จะมีขนาดที่เล็กกว่าดาวทั่วไป แต่จะมีขนาดใหญ่กว่า ดาวเคราะห์ และมีความสลัว ค่าสะท้อนแสงน้อยกว่าดวงอาทิตย์มากกว่าพันเท่า เหตุที่มีอุณหภูมิต่ำ แสงสว่างน้อยจึงทำให้สำรวจพบยาก เนื่องจากต้องใช้เครื่อง มือที่ละเอียดอ่อน โดยเชื่อว่า Brown dwarfs มีอยู่จำนวนมากมายในจักรวาล ทางทฤษฎี ถือว่าเป็น วัตถุที่มีมวล ประมาณ 8% เมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ และขาดแคลนวัตถุดิบ หรือ ไม่มีความเสถียร ต่อการหลอมละลาย Hydrogen จากแกนภายในทำให้พลังงาน แรงดึงดูดน้อยกว่าดาวทั่วไป

มีพื้นดินที่แข็งบางส่วน และปกคลุมด้วยก๊าซ

แม้ว่าจะมีอุณหภูมิความร้อนต่ำกว่าดาวทั่วไป แต่สิ่งมีชีวิตเช่นมนุษย์ ไม่สามารถดำรงชีวิตได้

ที่ผ่านมาเราคงพอจะทราบบ้างแล้วว่า ขบวนการเกิดมีความยุ่งยากซับซ้อน เกี่ยวข้องในธรรมชาติ ของจักรวาลเป็นเช่นไร จึงสามารถให้การก่อกำเนิดดาว ใหม่ได้ รูปแบบทั้งหมดเพียงเป็นบรรทัดฐานเบื้องต้นเท่านั้น ยังมีสิ่งที่ต้อง ค้นคว้าบันทึกกันไม่มีวันสิ้นสุด เรื่องประเภท ชนิดของดาว ไม่ได้หยุดแต่ เพียงนี้ ด้วยจากการสำรวจใหม่ และความก้าวหน้าของเครื่องมือมนุษย์ ข้อมูลรายละเอียด ของดาวแต่ละดวงนั้นมีรายงาน ที่ต้องติดตามนับร้อย นับหลายพันหน้ากระดาษ และหลังจากกำเนิดแล้ว ชีวิตหนุ่มสาว ของดาวจะ ต้องผ่านอุปสรรคอะไรบ้างก่อนถึงจุดจบ เรามาร่วมสืบค้นความลับกันต่อไป