ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ (Solar  System) ประกอบด้วยดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ บริวารของดาวเคราะห์ดาวหาง  ดาวเคราะห์น้อย อุกกาบาต  มวลสารและรังสีระหว่างดาวเคราะห์  ดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่า  99%ของมวลในระบบสุริยะ ส่วนดาวเคราะห์มีมวลน้อยกว่า  0.5%

ดาวพุธ (Mercury) มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.3 เท่าของดวงจันทร์ พื้นผิวคล้ายดวงจันทร์คือมีเครเตอร์หรือหลุมบ่อที่เกิดจากอุกกาบาตชน มีหุบเขา  เทือกเขา รอยแตกและที่ราบ  มีบรรยากาศน้อยมาก   อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นระยะประมาณ  0.4 เท่าของระยะระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์หรือ 0.4 A.U ( l A. U. = 93 ล้านไมล์)

ดาวศุกร์(Venus) เป็นดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุด เรียกว่าดาวประกายพรึกถ้าเห็นตอนเช้ามืด และเรียกว่าดาวประจำเมืองถ้าเห็นตอนเย็น  ดาวศุกร์มีขนาดเกือบเท่าโลก  (0.82 เท่าของโลก)   จึงถูกเรียกว่าเป็นฝาแฝดโลก(Earth’ s twin) ดาวศุกร์หมุนรอบตัวเองตามเข็มนาฬิกา มีอุณหภูมิที่ผิวราว  700 องศาเซลเซียส  ตัวดวงปกคลุมด้วยเมฆหนามากจนมองไม่เห็นพื้นผิวดาวศุกร์  ก้อนเมฆไม่ให้น้ำแต่เต็มไปด้วยกาซคาร์บอนไดออกไซด์   อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ  0.7 A.U.

ดาวอังคาร(Mars)  ห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย 1.5 A.U. มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็นครึ่งหนึ่งของโลก  ( รัศมี = 3,380 กม. ) หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 24.6 ชม. อุณหภูมิของกลางวันและกลางคืนต่างกันมาก มีสีขาวที่ขั้วทั้งสองข้าง  พื้นผิวมีลักษณะเป็นทางยาวคล้ายคลอง  บรรยากาศเจือจาง

The regions (or zones) of the Solar system: the inner solar system, the asteroid belt, the giant planets (Jovians) and the Kuiper belt. Sizes and orbits not to scale.     

ดาวพฤหัสบดี (Jupiter) มีเส้นผ่าศูนย์กลาง  11.2 เท่าของโลก ปริมาตรเป็น 1,316 เท่าของปริมาตรโลก สว่างรองจากดาวศุกร์ อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ 5.2 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 9 ชั่วโมง 50 นาที  30 วินาทีดาวพฤหัสบดีไม่มีพื้นผิวเป็นดินหินเหมือนโลก  มีแต่แถบเมฆขนานกับเส้นศูนย์สูตรที่มีสีต่างๆ มีจุดแดงใหญ่ (Great Red Spot)  เป็นทรงรีขนาดใหญ่ในแถบเมฆเห็นเด่นชัดคล้ายสัญญลักษณ์ของดาวพฤหัสบดีในบรรยากาศมีไฮโดรเจน ฮีเลียม มีเธนและแอมโมเนีย มีวงแหวนบางล้อมรอบ

       ดาวเสาร์ (Saturn) เป็นดาวเคราะห์ไกลที่สุดที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า  อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์เป็น 9.5 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 10 ชั่วโมง  มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็น 9.4 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของโลก  สัญญลักษณ์เด่นมากของดาวเสาร์คือวงแหวนที่รู้จักกันมานานบรรยากาศมีแถบเมฆและส่วนประกอบคล้ายดาวพฤหัสบดี

ดาวยูเรนัส(Uranus)  หรือดาวมฤตยู อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์  19 A.U.  หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 10 ชั่วโมง  49 นาที มีเส้นผ่าศูนย์กลางเป็น 4 เท่าของโลก  มีวงแหวนจางมากที่ค้นพบจากยานอวกาศ   บรรยากาศคล้ายดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดี

ดาวเนปจูน(Neptune) หรือดาวเกตุ อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 30 A.U. หมุนรอบตัวเองด้วยคาบ 15 ชั่วโมง  48 นาทีมีเส้นผ่าศูนย์กลางเกือบเท่าดาวยูเรนัส  เป็นดาวเคราะห์สีเขียวปนน้ำเงิน ส่วนประกอบของบรรยากาศคล้ายดาวยูเรนัส  แต่อยู่ในสภาพที่เป็นน้ำแข็งมากขึ้น มีวงแหวนจาง

ดาวพลูโต(Pluto) หรือดาวพระยม เป็นดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่สุด หมุนรอบตัวเองด้วยคาบประมาณ 6 วัน 9 ชั่วโมง วงโคจรมีความรีมากกว่าดาวเคราะห์ใด   บางครั้งอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเนปจูน มีระยะทางเฉลี่ย 40 A.U. ผิวของดาวพลูโตแข็งจึงสะท้อนแสงได้ดี  ปัจจุบันจัดให้ดาวพลูโตเป็นดาวเคราะห์แคระ (dwarf planet) จัดเป็นกลุ่มดาวเคราะห์น้อยแถบไคเปอร์ (Kuiper belt)

วัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะ

ดาวเคราะห์น้อยasteroid belt

ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัส มีวัตถุขนาดเล็กโคจรรอบดวงอาทิตย์มีขนาดต่าง ๆ กัน วัตถุเหล่านี้ไม่กลมเหมือนดาวเคราะห์แต่คล้ายก้อนหิน เรียกว่าดาวเคราะห์น้อย(Minor planet) หรือแอสเตอรอยด์ (Asteroid) ส่วนใหญ่มีขนาด 1-10 กิโลเมตร  นับจำนวนหลายหมื่นดวง ดวงใหญ่ที่สุดคือ เซเรสเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่ค้นพบ (ค.ศ. 1801) ขนาด 1,000 กิโลเมตร

ต่อมาค้นพบดาวเคราะห์น้อยในบริเวณอื่น ๆ ด้วย เช่นที่วงโคจรใกล้กว่าโลก และที่มีวงโคจรไกลกว่าดาวพฤหัส  มีดาวเคราะห์น้อยส่วนหนึ่งที่อยู่ไกลกว่าดาวเนปจูนในบริเวณดาวพลูโตนับเป็นแถบดาวเคราะห์น้อยชื่อแถบไคเปอร์ (Kuiper belt)  นับว่าระบบสุริยะขยายอาณาเขตออกไปไกลกว่าดาวพลูโต เป็นไปได้ว่าที่ระยะทางระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสเป็นระยะที่เห็นดาวเคราะห์น้อยง่ายที่สุด

ดาวหาง

ดาวหาง  (Comet ) เป็นก้อนแกสแข็งที่มีอนุภาคของแข็งปนอยู่โคจรรอบดวงอาทิาตย์เป็นรูปวงรีที่มีความรีมากกว่าดาวเคราะห์ หรือบางวงโคจรเป็นพาราโบลาซึ่งจะปรากฏให้เห็นครั้งเดียว  ดาวหางแบ่งเป็น 3 ส่วนคือใจกลางหรือนิวเคลียส (Nucleus)  หัว  ( coma)  และหาง  (tail)  ใจกลางเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของดาวหางแต่มีมวลมากที่สุด ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง  1 – 10  กิโลเมตรคล้ายจุดของแสง  หัวเป็นส่วนที่ล้อมรอบนิวเคลียสขนาดใหญ่กว่า  แต่ความหนาแน่นน้อยกว่า   หัวมีลักษณะกลมเป็นดวงผ้าไม่มีขอบชัดเจน เป็นส่วนที่หลุดจากนิวเคลียส  ขนาดของหัวเปลี่ยนแปลงตามระยะทางที่อยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ มีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น  หางเป็นฝุ่นและไอออนมีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นเพราะเป็นชิ้นส่วนที่หลุดจากหัว หางมีทิศตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เพราะถูกรังสีจากดวงอาทิตย์ผลักComets

ดาวหางที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคือ ดาวหางฮัลเลย์ซึ่งเป็นดาวหางดวงแรกที่ทราบว่ามีคาบหรือวงโคจรกลับมาได้หลายหน  ชื่อนี้ตั้งเป็นเกียรติแก่ เอ็ดมันด์  ฮัลเลย์  ผู้ทำนายเมื่อ ค.ศ. 1682  ว่าดาวหางดวงนี้จะโคจรกลับมาหลายหน วงโคจรเป็นวงรีคาบ 75 ปี พบครั้งแรกสุดเมื่อ  240 ปีก่อนคริสตศักราช       เอ็ดมันด์   ฮัลเลย์  เป็นเพื่อนของนิวตันเป็นผู้เผยแพร่งานเขียนของนิวตัน  นับเป็นบุคคลตัวอย่างที่ดีในวงงานวิทยาศาสตร์   ดาวหางดวงอื่นที่มีชื่อเสียง คือ ดาวหางเวสต์ ไฮยากุตาเกะ , เฮลบอพพ์ เป็นต้น

อุกกาบาต

มีวัตถุขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากมายโคจรรอบดวงอาทิตย์ทั่วระบบสุริยะ ซึ่งเรียกว่าเมทีโอรอยด์ (Meteoroid) วัตถุเหล่านี้จะเห็นได้เมื่อผ่านบรรยากาศโลก เกิดการเสียดสีกับโมเลกุลอากาศทำให้วัตถุลุกเป็นไฟ เห็นเป็นทางยาวของแสงที่เรียกว่าอุกกาบาต (Meteor) ถ้าเหลือชิ้นส่วนตกบนพื้นโลกเรียกว่าลูกอุกกาบาต  ( meteorite ) ที่ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาต (crater)

ฝนอุกกาบาต (meteor shower) เป็นอีกชนิดหนึ่งของอุกกาบาต ที่เกิดจากชิ้นส่วนของดาวหางที่หลุดอยู่ตามวงทางโคจร  เมื่อโลกเคลื่อนที่เข้าไปตัดวงโคจร  อุกกาบาตเหล่านี้จะตกลงมาให้เห็นมากมายในช่องเวลาสั้นคล้ายน้ำจากฝักบัว  หากต่อเส้นทางของอุกกาบาตกลับไป จะพบกันที่จุดหนึ่ง เรียกว่า เรเดียนท์ (Radiant)เรียกชื่อ ฝนอุกกาบาตตามตำแหน่งเรเดียนท์ที่ตรงกับกลุ่มดาว เช่น ถ้าเรเดียนท์อยู่ในกลุ่มดาวสิงห์  (Leo)  เรียกอุกกาบาตว่า ลีโอนิดส์ (Leonids) เป็นต้น

ดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ใกล้โลกมากที่สุด เป็นเพียงดาวฤกษ์ธรรมดาดวงหนึ่งในเอกภพแต่มีความสำคัญต่อเรามากที่สุด ดวงอาทิตย์เป็นก้อนกาซที่มีความโน้มถ่วงที่ผิวมากกว่าโลก 28 เท่า เส้นผ่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ประมาณ 864,000 ไมล์  มีปริมาตรใหญ่กว่าโลก 1,300,000 เท่า แต่มีมวลมากกว่าโลกเพียง  330,000 เท่า  แสดงว่าความหนาแน่นน้อยกว่าของโลกมาก  ความหนาแน่นของดวงอาทิตย์แปรผกผันกับระยะทางจากใจกลางดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์มีการหมุนรอบตัวเองไม่เหมือนวัตถุแข็งบริเวณพื้นผิวที่เส้นรุ้งต่างกันจะหมุนด้วยความเร็วต่างกัน เช่น ที่เส้นศูนย์สูตรหมุนครบ  1  รอบในเวลา  25  วัน  ที่เส้นรุ้งที่  40°  เหนือ  (หรือใต้)  หมุนครบ  1  รอบ  ในเวลา  27  วัน   ที่ขั้วดวงอาทิตย์หมุนครบ 1 รอบในเวลา 34 วัน  มีเส้นศูนย์สูตร ทำมุม 7.25° กับสุริยวิถี  ( อยู่ในระนาบทางโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ )

พื้นผิวของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิประมาณ  6,000 องศาเซลเซียส  ใจกลางดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิราว 20,000,000 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นแหล่งสร้างพลังงาน พลังงานเกิดจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (Thermonuclear Reaction)  ที่มวลส่วนหนึ่งกลายเป็นพลังงานรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกจากดวงอาทิตย์ และยังมีอนุภาคไฟฟ้าออกจากดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า  ลมสุริยะ ( Solar wind ) ซึ่งมีมากขณะเกิดการลุกจ้าบนดวงอาทิตย์

ชั้นต่าง ๆ ของดวงอาทิตย์แบ่งตามความหนาแน่น

1)ใจกลางดวงอาทิตย์  เป็นบริเวณที่มีความหนาแน่นมากที่สุดเป็นแหล่งเกิดพลังงานSun

มีขนาดราว  10% ของเส้นผ่าศูนย์กลางของดวงอาทิตย์

2) โฟโตสเฟียร์ (Photosphere)  หรือทรงกลมแสง (Light sphere)  ให้แสงทุกสีเป็นพื้นผิวดวงอาทิตย์ที่มองเห็นได้ ซึ่งลึกลงไปจากชั้นนี้เป็นภายใน กรานูลของ (Granule)  เป็นตัวพาพลังงานจากภายในมายังโฟโตสเฟียร์ปรากฏมีลักษณะคล้ายดอกดวงที่ผิวชั้นนี้

จุดดวงอาทิตย์ (Sunspot) เป็นจุดมืดอยู่ในชั้นนี้ มีอุณหภูมิต่ำสุด 4,500 – 5,500  องศาเซลเซียส   อุณหภูมิโฟโตสเฟียร์  6,000 องศาเซลเซียส  ใกล้ ๆ จุดดวงอาทิตย์จะมีแฟคคิวลี  (Faculae)  ซึ่งเป็นโครงสร้างสว่างกว่าพื้นผิวโดยทั่วไป

3) โครโมสเฟียร์  (Chromosphere)  หรือทรงกลมสี ( Colour sphere) มี แสงเป็นสีแดง  เป็นชั้นบรรยากาศ ความหนาแน่นต่ำ โครงสร้างทั่วไปในชั้นนี้เรียกว่า  มอตเติล (Mottle) ซึ่งถ้าปรากฏที่ขอบดวง  จะเห็นเป็นยอดแหลม ๆ เล็ก ๆ ที่พุ่งขึ้นลงมากมาย เรียกว่าสปิคูล (Spicule)  ชั้นโครโมสเฟียร์มีอุณหภูมิราว 15,000 องศาเซลเซียส   ในชั้นนี้มีพวยกาซ  (Prominence)  ที่เป็นโครงสร้างใหญ่รูปร่างต่าง ๆ  แฟลร์  (Flare)  หรือการลุกจ้าคายอนุภาคประจุจำนวนมากออกจากดวงอาทิตย์  ซึ่งบางครั้งมีผลต่อบรรยากาศของโลก  แฟลร์อยู่ในบริเวณของจุดดวงอาทิตย์และพลาจซึ่งเป็นบริเวณที่มีกัมมันตภาพสูงกว่าพื้นผิวอื่น ๆ

4) โคโรนา (Corona)  เป็นชั้นสูงสุด  มีความหนาแน่นต่ำสุด  ไม่มีขอบเขตแน่นอน  รูปร่างเปลี่ยนแปลงได้ตามค่าของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์  โคโรนามีอุณหภูมิสูงประมาณ  2,000,000 องศาเซลเซียส  ตามปรกติโครโมสเฟียร์และโคโรนามองด้วยตาเปล่าไม่เห็น  ต้องสังเกตในขณะเกิดสุริยุปราคา  เมื่อดวงจันทร์บังแสงจ้าจากโฟโตเฟียร์ หรือมองได้จากเครื่องมือพิเศษที่ใช้สังเกตการณ์โครโมสเฟียร์  หรือโคโรนาโดยเฉพาะ

ลมสุริยะ

ลมสุริยะของดวงอาทิตย์คือ  อนุภาคประจุไฟฟ้า เช่น อิเลคตรอนและไอออนที่หลุดออก

จากดวงอาทิตย์ ซึ่งมีจำนวนมากในโคโรนาที่ขยายออกไปในอวกาศ  ซึ่งมีจำนวนลดลงเมื่อระยะทางจากดวงอาทิตย์มากขึ้น  และจำนวนอนุภาคเหล่านี้จะมีมากในขณะที่เกิดการประทุแสงหรือการระเบิดขึ้นในผิวดวงอาทิตย์  ลมสุริยะเป็นต้นเหตุที่ทำให้หางของดาวหางชี้ออกจากดวงอาทิตย์ ลมสุริยะที่ตกใส่โลกจะถูกบรรยากาศดูดกลืนไปมาก

รังสีจากดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์คายรังสีทุกความยาวช่วงคลื่น  รังสีบางช่วงสามารถสังเกตการณ์ได้ที่ผิวโลก เช่น รังสีแสง  เพราะสามารถทะลุผ่านบรรยากาศลงมาได้  แต่รังสีบางช่วง  เช่น  รังสีเอกซ์  แกมมา  ซึ่งเป็นรังสีที่มีอันตรายจะไม่สามารถผ่านบรรยากาศของโลกลงมาได้  แต่เราสามารถศึกษารังสีที่ไม่ทะลุผ่านบรรยากาศได้โดยใช้ดาวเทียม  และ  จรวดเป็นต้น

ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ (star) เป็นก้อนกาซขนาดใหญ่ มีแสงสว่างในตัวเองซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์(Thermonuclear reaction) แบบรวมตัวหรือฟิวชัน (Fusion) ที่ศูนย์กลางของตัวดวง มีธาตุเบากลายเป็นธาตุหนัก ในขบวนการนี้มีมวลของธาตุเบาประมาณ 1% เปลี่ยนเป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  อุณหภูมิภายในร้อนขึ้นมากถึงล้านองศาเซลเซียส ที่ผิวของดาวมีอุณหภูมิ 5,000 - 55,000 องศาเซลเซียสขึ้นกับชนิดของดาว ดาวฤกษ์มีสีต่าง ๆ กันตั้งแต่แดงสลัวจนถึงสีน้ำเงินสว่าง แต่ละสีของดาวบอกอุณหภูมิที่ต่างกัน สีน้ำเงินร้อนมากที่สุด สีแดงสลัวร้อนน้อยที่สุด ถ้าอุณหภูมิที่ผิวดาวต่ำกว่า 2,000 องศาเซลเซียส  รังสีของดาวจะมองไม่เห็นเป็นส่วนใหญ่ดาวจะร้อนแต่ไม่มีแสงสว่าง

จัดให้ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ตัวอย่างหรือดาวเฉลี่ย (Average Star) เพราะเป็นดาวที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด มีอุณหภูมิที่ผิวราว 6,000 องศาเซลเซียส โครงสร้างง่าย ๆ ของดาวฤกษ์คล้าย ๆ กันและคล้ายของดวงอาทิตย์ แต่ต่างกันที่ขนาด อุณหภูมิ สี มวล และลักษณะอื่นๆ แต่ตาของเราสามารถบอกความแตกต่างจากสีและความสว่างของดาวฤกษ์เท่านั้น แม้จะมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ก็ยังเห็นดาวเป็นจุดของแสง ยังไม่มีกล้องโทรทรรศน์กล้องใดขยายให้เห็นขนาดหรือลักษณะของดาวได้  ถ้ามองด้วยตาเปล่าสามารถเห็นดาวประมาณ 2,000 – 3,000 ดวงครึ่งท้องฟ้า ดาวมีทั้งหมดในดาราจักรของเราหรือดาราจักรทางช้างเผือกประมาณแสนล้านดวง  มองจากโลกเห็นดาวเป็นจำนวนมากอยู่กันเป็นแถบจางๆของแสงบนท้องฟ้าเรียกว่า ทางช้างเผือก(Milky way) บริเวณอื่น ๆ มีดาวฤกษ์น้อยมาก แต่อวกาศก็เป็นที่ว่างเสียส่วนใหญ่ ถ้าดวงอาทิตย์เป็นจุดดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดจะอยู่ไกล 10 ไมล์ขึ้นไป ดาวฤกษ์อื่น ๆอยู่ไกล 100 หรือ 1,000 ไมล์ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ที่สุดอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์ 26 ล้านล้านไมล์ ( 4.3 ปีแสง, 1 ปีแสง = 6 ล้านล้านไมล์)หรือไกลกว่าระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ (93 ล้านไมล์)  ถึง 300,000 เท่าThe image of Sirius A and Sirius B taken by Hubble Space Telescope. The white dwarf can be seen to the lower left. The diffraction spikes and concentric rings are instrumental effects.

ขนาดของดาวฤกษ์มีต่างๆ กัน บางดวงอาจใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ หลายร้อยเท่าของอาทิตย์  มีอีกจำนวนมากที่มีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ ขนาดเล็กที่สุดที่เคยสำรวจได้เล็กกว่าโลก

มวลของดาวฤกษ์มีค่าไม่ต่างกันมาก  ฉะนั้นความหนาแน่นจึงต่างกันมาก   ดาวขนาดใหญ่ความหนาแน่นมักต่ำ ดาวขนาดเล็กมักมีความหนาแน่นสูง  อายุของดาวมีค่าต่างกัน  ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่ความหนาแน่นมักต่ำ จัดเป็นดาวอายุน้อยที่สุดที่เพิ่งเกิดจากการที่กลุ่มกาซมารวมตัวกันเข้าจนมีความร้อนที่ผลิตขึ้นเองที่ใจกลางดวง  จัดเป็นดาวฤกษ์เรียกว่าดาวยักษ์ (Giant Star) ส่วนดาวฤกษ์ขนาดเล็กจัดเป็นดาวอายุมากมีขนาดเล็กกว่าเดิมเพราะกาซหดตัว  เนื่องจากมีความโน้มถ่วงมากขึ้นๆ เรียกว่าดาวแคระ (Dwarf Star)

ดวงอาทิตย์จัดเป็นดาวฤกษ์อายุปานกลาง  ถ้าดาวมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์จนมีความโน้มถ่วงมากขึ้นจนอัดให้อิเลกตรอนไปรวมกับนิวเคลียสเรียกว่าดาวนิวตรอน  (Neutron Star)   หรือพัลซาร์  (Pulsar)  เมื่อความโน้มถ่วงชนะทุกอย่างดาวจะหดตัวจนมีปริมาตรใกล้ศูนย์ ค่าความโน้มถ่วงเป็นอนันต์  ดาวจะปรากฏมืดเพราะแสงไม่สามารถหนีออกจากความโน้มถ่วงได้เรียกว่าหลุมดำ  (Black  Hole)

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์

กลุ่มกาซและฝุ่นหดตัวจากแรงโน้มถ่วงจนมีพลังงานจลน์ ความหนาแน่นและความร้อนสูงมาก เมื่ออุณหภูมิมากกว่าล้านองศาเซลเซียส จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เปลี่ยนธาตุเบากลายเป็นธาตุหนักที่ใจกลาง   ถ้าดาวมีความดันภายในสูงสมดุลย์กับแรงโน้มถ่วง  ดาวมีขนาดคงที่จัดเป็นดาวในพวกขบวนใหญ่(Main Sequence) เมื่อธาตุเบาเปลี่ยนเป็นธาตุหนักที่ใจกลางหมด ภายในจะยุบตัว ส่งความร้อนให้ผิวนอกขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดง (Red Giant Star) ใจกลางร้อนเปลี่ยนธาตุหนักให้หนักยิ่งขึ้น  ถ้าดาวมีมวลน้อยเปลี่ยนได้ธาตุคาร์บอนจะไม่เปลี่ยนเป็นธาตุหนักขึ้นเป็นดาวแคระขาว(White Dwraf Star) มีมวล 1-1.5 เท่าของดวงอาทิตย์  ซึ่งต่อไปจะคายพลังงานออกจากตัวเปลี่ยนสีจนเป็นดาวแคระแดงและมืดไปในที่สุด    ดาวที่มีมวล1.5-3 เท่าขA giant Hubble mosaic of the Crab Nebula, a supernova remnantองดวงอาทิตย์ จะเปลี่ยนธาตุให้หนักยิ่งขึ้นจนกระทั่งได้ธาตุเหล็กที่ใจกลางซึ่งดูดพลังงานไว้จะทำให้เกิดการระเบิดเป็นมหานวดารา ( Supernova ) และมีนิวตริโน  ( Neutrino )  อนุภาคสะเทินขนาดเล็กที่ไร้มวลหลุดออกมาในอวกาศ  ส่วนแกนกลางจะยุบตัวเล็กลงเป็นดาวนิวตรอน  ( Neutron Star )ที่อิเลกตรอนไม่โคจรรอบนิวเคลียสแต่เข้าไปอยู่รวมกับโปรตอน ดาวนิวตรอนมีขนาดราว  10 กิโลเมตร หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูงมาก และมีสนามแม่เหล็กที่เข้มมาก ส่งอนุภาคพลังงานสูงหลุดออกมาตามขั้วแม่เหล็ก คายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  ที่รับคลื่นวิทยุได้เป็นช่วงๆด้วยคาบสั้นมากที่เรียกว่าพัลซาร์ ( Pulsar) ถ้าดาวมีมวลมากกว่า 3 เท่าของดวงอาทิตย์  แรงโน้มถ่วงจะมากจนเกิดการหดตัวต่อไป   ในที่สุดแสงก็หลุดจากตัวดาวไม่ได้ เรียกสภาพนี้ว่าหลุมดำ  ( black hole)  หากหลุมดำเป็นดาวคู่กับดาวยักษ์  ระบบนี้มีการโคจรร่วมศูนย์กลางของมวลเดียวกัน    ชิ้นส่วนของดาวยักษ์ถูกหลุมดำดึงดูดตกไปหมุนวนรอบปากหลุม เกิดการคายคลื่นพลังงานสูงให้ค้นพบหลุมดำได้

กลุ่มดาว

มีกลุ่มดาวทั้งหมด  88 กลุ่ม   ดาวแต่ละดวงเคลื่อนที่ไม่สัมพันธ์กัน  เพราะแต่ละดวงอยู่ห่างกัน  ไม่มีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน  กลุ่มดาวเปลี่ยนแปลงรูปร่างช้าๆ  เคลื่อนใน ทิศทางต่างๆกัน

กลุ่มดาวที่สังเกตุง่ายและใช้เป็นกลุ่มดาวหลักคือกลุ่มดาวหมีใหญ่ ( Ursar Major ) และกลุ่มดาวนายพราน (Orion )   บางส่วนของกลุ่มดาวหมีใหญ่เรียกว่ากลุ่มดาวกระบวย  ( Big Dipper )มีดาว 7 ดวงImage:Orion constellation map.png

มีดาว 2 ดวงห่างกัน 5 องศาชี้ไปยังดาวเหนือที่อยู่ห่าง 30 องศา  บางส่วนของดาวหมีใหญ่คนไทยเรียกว่ากลุ่มดาวจรเข้       ดาวเหนืออยู่ห่างจากขอบฟ้าเท่าเส้นรุ้งของผู้สังเกตการณ์  ถ้ามองจากประเทศไทยจะอยู่ห่างจากขอบฟ้าน้อยมากราว 10 องศาจึงสังเกตการณ์ยาก  ดาวเหนืออยู่ในกลุ่มดาวหมีเล็ก(Ursa Minor)

กลุ่มดาวนายพรานหรือกลุ่มดาวเต่า มีดาวเบเทลเจียสสว่างที่สุด  มีดาว 3 ดวงเรียงกันเป็นเข็มขัดนายพรานหรือกลางหลังเต่า จากเข็มขัดลากไปพบดาวดาวซิริอุสที่เป็นดาวสว่างที่สุดในกลุ่มดาวสุนัขใหญ่(Canis Major) ถ้าลากไปด้านตรงข้ามพบกลุ่มดาววัว(Taurus) ลากต่อออกไปพบกระจุกดาวลูกไก่

สามเหลี่ยมหน้าหนาวคือเส้นที่ลากระหว่างดาวซิริอุส  ดาวเบเทลเจียสและดาวโปรไซออนในกลุ่มดาวสุนัขเล็ก       สามเหลี่ยมหน้าร้อนประกอบด้วยกลุ่มดาววีกาในกลุ่มดาวพิณ ดาวหางหงษ์ในกลุ่มดาวหงษ์   ดาวตานกอินทรีในกลุ่มดาวนกอินทรีย์     กลุ่มดาวม้าบินเป็นรูปสี่เหลี่ยมใหญ่บนท้องฟ้ามีดาราจักรแอนโดรมิดาที่ขาม้า

กลุ่มดาวในจักรราศี มีกลุ่มดาว 12 กลุ่มอยู่ตามแนวสุริยวิถี แต่ละกลุ่มอยู่ห่างกันราว 30 องศา ถ้าลากเส้นจากโลกดวงอาทิตย์ตรงกับกลุ่มดาวดาวก็จะเป็นกลุ่มดาวประจำเดือนนั้น

เนบิวลา

เนบูลา ( Nebulae ) เป็นก้อนกาซระหว่างดวงดาวมีทั้งมืดและสว่าง และรูปร่างต่างๆ กันเนบูลามืดไม่มีดาวอยู่ใกล้เคียงให้รังสีต่อก้อนBest of Hubbleกาซ  แต่เราเห็นได้เพราะมันบังดาวที่อยู่ข้างหลัง เช่นเนบูลาหัวม้า  เนบูลามืดมีรูปร่างต่างๆ กัน  ถ้ามีรูปร่างกลมเรียกว่าโกลบูล (globule) ซึ่งส่วนหนึ่งอยู่ในสภาวะเริ่มแรกของการเกิดดาว        เนบูลาที่สว่าง สว่างเพราะการคายแสงและการสะท้อนแสง  เนบูลามีลักษณะฟุ้งกระจายมีลักษณะต่าง ๆ กัน เช่น เนบูลาใหญ่ ( Great nebula ) .ในกลุ่มดาวนายพรานที่มีกาซอยู่ในขบวนการเกิดดาว  เนบูลาปูเกิดจากซุปเปอร์โนวาหรือดาวใหญ่ระเบิด ชิ้นส่วนที่ระเบิดกลายเป็นเนบูลาซ่อนใจกลางดาวที่กลายเป็นดาวนิวตรอน  เนบูลาสว่างที่มีลักษณะคล้ายวงแหวนล้อมรอบดาวตรงกลาง เรียกว่า เนบูลาดาวเคราะห์

( Planetary  Nebula )  ส่วนที่เป็นวงแหวนเป็นก้อนกาซที่หลุดจากดาวระเบิดตรงกลาง

ดาราจักรทางช้างเผือก

ดาราจักรของเราคือดาราจักรทางช้างเผือก  (Milky  Way  Galaxy)  เป็นดาราจักรกังหันปกติชนิด Sb  มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ  30,000พาร์เซค  หรือ  100,000  ปีแสง  ดวงอาทิตย์อยู่ที่ระยะทางห่างจากใจกลางประมาณ  10,000  พาร์เซค  ( 1  พาร์เซค = 206,265  AU,  l  AU = 93 ล้านไมล์หรือระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์)  จากภาพถ่ายในทิศทางกลุ่มดาวคนยิงธนูหรือทางช้างเผือก  จะเห็นทางช้างเผือกเป็นแถบต่อเนื่องกัน  เป็นโครงสร้างซับซ้อนที่ประกอบด้วยดาวฤกษ์เป็นจำนวนมากมีก้อนกาซหรือเนบิวลา  มีกระจุกดาวทรงกลมล้อมรอบใจกลางของดาราจักร  ดาราจักรทางช้างเผือกหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วต่างกันถ้าระยะทางต่างกัน  ที่ระยะทางของดวงอาทิตย์ มีค่าประมาณ  300 กิโลเมตร/วินาที   ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ใจกลางดาราจักรมากกว่าดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ช้ากว่าดวงอาทิตย์คล้ายล้อรถ  ส่วนดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลกว่าดวงอาทิตย์เช่นที่แขนของเปอร์ซิอุสเคลื่อนที่ช้ากว่าดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นไปตามกฏการเคลื่อนที่ของเคปเลอร์