Newsletter subscribe
Tag: ดาวแคระขาว

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#53 บทที่ 8 กำเนิดและชะตากรรมของจักรวาล : การกำเนิดและวงจรชีวิตของดาวฤกษ์

Posted: 26/11/2022 at 10:44   /   A Brief History of Time, Universe

จักรวาลโดยรวมจะขยายตัวและเย็นลงอย่างต่อเนื่อง แต่ในบริเวณที่มีความหนาแน่นมากกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อย การขยายตัวจะช้าลงด้วยแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้น บางพื้นที่หยุดการขยายตัวและเริ่มยุบตัว ขณะที่กำลังยุบตัว แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงอาจทำให้สสารเริ่มหมุนเล็กน้อย เมื่อพื้นที่ที่ยุบตัวมีขนาดเล็กลง มันจะหมุนเร็วขึ้น เช่นเดียวกับที่นักสเก็ตหมุนบนน้ำแข็งที่หมุนตัวเร็วขึ้นขณะดึงแขน ในที่สุด เมื่อพื้นที่มีขนาดเล็กพอ มันจะหมุนเร็วพอที่จะสร้างสมดุลของแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง และด้วยวิธีนี้ กาแล็กซีที่หมุน (rotating galaxies) คล้ายแผ่นดิสก์จึงถือกำเนิดขึ้น ส่วนบริเวณอื่นๆ ซึ่งไม่มีการหมุนก็จะกลายเป็นวัตถุรูปวงรีที่เรียกว่า กาแล็กซี่วงรี (elliptical galaxies) ในบริเวณนี้จะหยุดยุบตัวเนื่องจากส่วนต่างๆ ของกาแล็กซี่จะโคจรรอบศูนย์กลางอย่างเสถียร    เมื่อเวลาผ่านไป ก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมในกาแล็กซี่จะก่อตัวเป็นเมฆขนาดเล็กซึ่งจะยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของพวกมันเอง ขณะที่เมฆหดตัว อะตอมของก๊าซจะชนกัน ทำให้อุณหภูมิของก๊าซเพิ่มขึ้น จนกระทั่งในที่สุดมันก็ร้อนพอที่จะเริ่มปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (nuclear fusion reactions) ซึ่งจะเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียมมากขึ้น และความร้อนที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มแรงดันออกไปด้านนอก และทำให้เมฆไม่หดตัวอีกต่อไป พวกมันจะยังคงเสถียรในสถานะนี้เป็นเวลานานเช่นเดียวกับดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์ของเรา เผาไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมและแผ่พลังงานที่ได้ออกมาเป็นความร้อนและแสง ดาวมวลมากจะร้อนขึ้นเพื่อสร้างสมดุลกับแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่แรงกว่า ทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันดำเนินไปอย่างรวดเร็วมาก จนพวกมันใช้ไฮโดรเจนหมดในเวลาเพียงร้อยล้านปี จากนั้นพวกมันจะหดตัวเล็กน้อยและเมื่อร้อนขึ้นเรื่อยๆ ก็จะเริ่มเปลี่ยนฮีเลียมเป็นธาตุที่หนักกว่า เช่น คาร์บอนหรือออกซิเจน อย่างไรก็ตาม มันจะไม่ปล่อยพลังงานออกมามากนัก ดังนั้นวิกฤตจะเกิดขึ้น ดังที่อธิบายไว้ในบทเกี่ยวกับหลุมดำ สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปนั้นไม่ชัดเจนนัก แต่ดูเหมือนว่าบริเวณใจกลางของดาวจะยุบตัวเป็นดาวนิวตรอนหรือหลุมดำที่มีความหนาแน่นมาก บริเวณรอบนอกของดาวฤกษ์สามารถระเบิดออกเป็นการระเบิดขนาดมหึมาที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนวา (supernova) […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#38 อายุของจักรวาล

Posted: 13/09/2021 at 11:01   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

นับตั้งแต่ทฤษฎีบิกแบงปรากฏ นักดาราศาสตร์ได้รู้ว่าจักรวาลมีจุดเริ่มต้น แต่การหาจำนวนเทียนที่จะวางบนเค้กวันเกิดของจักรวาลนั้นพิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยาก นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับว่าจักรวาลที่สังเกตได้นั้นมีอายุระหว่าง 13.7-13.8 พันล้านปี นักดาราศาสตร์ประเมินอายุของจักรวาลในสองวิธี: 1) โดยการมองหาดาวที่เก่าแก่ที่สุด และ 2) โดยการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาลและประมาณการกลับไปสู่บิกแบง      “Nothing Else Matters”     1. การมองหาดาวที่เก่าแก่ที่สุด 1.1 กระจุกดาวทรงกลม จักรวาลไม่สามารถมีอายุน้อยกว่าวัตถุที่อยู่ภายในได้ ด้วยการหาอายุของดาวฤกษ์ที่มีอายุมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์สามารถรู้อายุของจักรวาลได้ กระจุกดาวทรงกลม (globular cluster) เป็นแหล่งรวมของดวงดาวที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมที่โคจรไปรอบๆ แกนกลางกาแล็กซี่ ดาวฤกษ์ในกระจุกดาวทรงกลมมีแรงโน้มถ่วงดึงดูดต่อกันค่อนข้างมาก ทำให้พวกมันรวมตัวเป็นกลุ่มทรงกลม มีความหนาแน่นของดาวค่อนข้างสูงโดยเฉพาะในจุดศูนย์กลาง  เป็นทฤษฎีที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางในปัจจุบันว่า เมื่อดาวฤกษ์ดวงแรกก่อตัวขึ้นในจักรวาลของเราเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน พวกมันมารวมกันเป็นกระจุกดาวทรงกลมอย่างรวดเร็ว จากนั้นกระจุกดาวเหล่านี้จึงรวมตัวกับกลุ่มอื่นเพื่อก่อตัวเป็นกาแล็กซี่แห่งแรก ซึ่งมีการเติบโตผ่านการควบรวมและพัฒนาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์จึงสงสัยมานานแล้วว่าดาวที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาลจะอยู่ในกระจุกดาวทรงกลม   ภาพกระจุกดาวทรงกลม Messier 15 (M15) จากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล การซูมเข้าที่มุมขวาบนของภาพ แสดงให้เห็นว่าแกนกลางของกระจุกดาวทรงกลมประกอบด้วยดาวระยิบระยับมากกว่า 100,000 ดวง การศึกษาพบว่า Messier […]

No Comments read more