ระบบสุริยะ อยู่ ส่วน ใดของกาแล็กซี ทางช้างเผือก

กาแล็กซีต่างๆ เริ่มกำเนิดขึ้นหลังจากการเกิดบิกแบงอย่างน้อย 1,000 ล้านปี สำหรับกาแล็กซีรุ่นแรก จะมีเนบิวลารุ่นแรกที่ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนและธาตุฮีเลียมเป็นสารตั้งต้นและยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วงแยกเป็นกลุ่มๆ แต่ละกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก และดาวฤกษ์เหล่านี้เป็นสมาชิกสำคัญของกาแล็กซี ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่า กาแล็กซีคืออาณาจักร หรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวงที่อยู่ด้วยแรงโน้มถ่วง เมื่อเวลาผ่านไป ดาวฤกษ์ภายในกาแล็กซีสร้างธาตุที่มีมวลอะตอมสูงเพิ่มเติมในเนบิวลารุ่นหลังซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละออง ที่อยู่ในที่ว่างระหว่างดาวฤกษ์ ดังนั้นเนบิวลารุ่นหลังจึงมีธาตุหนักเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย นอกเหนือจากธาตุไฮโดรเจนและธาตุฮีเลียม 

นักวิทยาศาสตร์ ได้จำแนกกาแล็กซีออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ดังนี้

1. กาแล็กซีปกติ (regular galaxy) เป็นกาแล็กซีที่มีรูปแบบ แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่

1.1 กาแล็กซีรี (elliptical galaxy) มีรูปร่างแบบกลมรี ซึ่งบางกาแล็กซีอาจกลมมาก บางกาแล็กซีอาจรีมาก  นักดาราศาสตร์ให้ความเห็นว่า กาแล็กซีประเภทนี้จะมีรูปแบบกลมรีมากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับอัตราการหมุนของกาแล็กซี ถ้าหมุนเร็วกาแล็กซีจะมีรูปแบบยาวรีมาก

1.2 กาแล็กซีกังหัน (spiral galaxy) มีรูปร่างคล้ายกังหัน อัตราการหมุนของกาแล็กซีกังหันนี้จะเร็วกว่าอัตราการหมุนของกาแล็กซีรี บางกาแล็กซีจะมีคาน เรียกว่า กาแล็กซีกังหันมีคาน (barred spiral galaxy) เช่น กาแล็กซีทางช้างเผือก

1.3 กาแล็กซีลูกสะบ้า (lenticular galaxy) มีรูปร่างคล้ายเลนส์นูน

2. กาแล็กซีไร้รูปทรง (Irregular galaxy ) เป็นกาแล็กซีที่ไม่มีรูปร่างที่แน่นอน หรือเรียกว่า กาแล็กซีอสัณฐาน มักจะเป็นกาแล็กซีขนาดเล็ก

กาแล็กซีทางช้างเผือก

กาแล็กซีที่ระบบสุริยะและโลกเป็นสมาชิกอยู่เรียกว่า กาแล็กซีทางช้างเผือก มีดาวฤกษ์จำนวนมาก (มากกว่า 200,000 ล้านดวง) รวมทั้งระบบสุริยะอยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบจุดศูนย์กลางกาแล็กซี โดยบริเวณใกล้ศูนย์กลางกาแล็กซีมีแรงโน้มถ่วงมากจึงทำให้ดาวฤกษ์อยู่ร่วมกันอย่างหนาแน่นบริเวณที่ไกลออกไป  โดยกาแล็กซีทางช้างเผือก เป็นกาแล็กซีกังหันมีคาน  และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง 

ในคืนเดือนมืดและท้องฟ้าปลอดโปร่ง เราจะเห็นดาวฤกษ์เต็มท้องฟ้าและแถบสว่างจางๆ หรือฝ้าขาวบนท้องฟ้าขนาดกว้างประมาณ 15 องศา พาดผ่านท้องฟ้าเป็นทางยาว แถบสว่างนี้เรียกว่าทางช้างเผือก (Milky Way) แถบสว่างของทางช้างเผือกเกิดจากแสงจากดาวฤกษ์จำนวนมากที่อยู่รวมกัน โดยบริเวณที่เห็นเป็นแถบฝ้าชัดเจนเป็นแสงของดาวฤกษ์จำนวนมากที่มาจากบริเวณใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกซึ่งอยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวคนยิงธนู  แต่หากสังเกตทางช้างเผือกในทิศทางอื่นจะเห็นเป็นแถบฝ้าจางๆเนื่องจากมีดาวฤกษ์น้อยกว่าโดยเฉพาะในทิศทางของกลุ่มดาวสารถีซึ่งอยู่ตรงข้ามกับกลุ่มดาวคนยิงธนู 

นอกจากกาแล็กซีทางช้างเผือกที่กล่าวมาแล้ว ยังมีกาแล็กซีอื่นๆ ที่อยู่ใกล้กาแล็กซีทางช้างเผือก เรียกว่ากาแล็กซีเพื่อนบ้าน โดยกาแล็กซีเพื่อนบ้านที่สามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าในช่วงเวลาที่ท้องฟ้าแจ่มใส ได้แก่ กาแล็กซีแอนดรอเมดา กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก  สำหรับกาแล็กซีแอนดรอเมดาจะสังเกตเห็นเป็นฝ้าจางๆ ขนาดเล็ก คล้ายดาวฤกษ์เมื่อมองด้วยตาเปล่า ทางทิศเหนือในกลุ่มดาวแอนดรอเมดา 

กาแล็กซีแอนดรอเมดามีรูปร่างเป็นกาแล็กซีกังหัน มีขนาดใหญ่กว่ากาแล็กซีทางช้างเผือก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 220,000 ปีแสง  และอยู่ห่างจากโลกประมาณ 2.5 ล้านปีแสง 

กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก เป็นกาแล็กซีไร้รูปแบบ ซึ่งสังเกตเห็นได้บริเวณใกล้กับขอบฟ้าทิศใต้จึงทำให้เห็นได้ยากในประเทศไทย กาแล็กซี่แมกเจลแลนใหญ่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20,000 ปีแสง อยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 160,000 ปีแสง สำหรับกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็กมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 7,000 ปีแสง อยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ  200,000 ปีแสง

เอกภพเริ่มต้นจากบิกแบงและมีวิวัฒนาการจนเกิดเป็นกาแล็กซี ซึ่งภายในกาแล็กซีมีดาวฤกษ์จำนวนมาก นักเรียนคิดว่าดาวฤกษ์เกิดขึ้นได้อย่างไร มีสมบัติอย่างไร และมีวิวัฒนาการต่อไปหรือไม่อย่างไรนักเรียนจะได้ศึกษาในบทต่อ

คงได้ยินผ่านหูกันมาบ้างกับคำว่า "ทางช้างเผือก" แต่เชื่อว่าหลายคนอาจจะยังไม่รู้ด้วยซ้ำว่า "ทางช้างเผือก" คืออะไร และตั้งอยู่ส่วนไหนในระบบจักรวาล ซึ่งวันนี้ คมชัดลึกออนไลน์ จะพาไปทำความรู้จัก "ทางช้างเผือก" ในหลายๆ เรื่องราวที่คุณอาจไม่เคยรู้มาก่อน

1. “ทางช้างเผือก” กาแล็กซีที่เป็นบ้านของเรา

• กาแล็กซีทางช้างเผือก คือ กาแล็กซีที่ระบบสุริยะของเราอาศัยอยู่ จัดเป็นกาแล็กซีประเภทกังหันมีคาน (Barred Spiral Galaxy) ประกอบไปด้วยดาวฤกษ์สมาชิกกว่า 200,000 ล้านดวง มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ดาวฤกษ์และวัตถุต่าง ๆ ส่วนใหญ่จะกระจายตัวตามระนาบของกาแล็กซี มีความหนาเฉลี่ยประมาณ 2,000 ปีแสง

2. ดวงอาทิตย์กำลังโคจรรอบใจกลางทางช้างเผือกด้วยอัตราเร็ว 282,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

• ระบบสุริยะของเราที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง พร้อมกับดาวเคราะห์และวัตถุขนาดเล็กอื่น ๆ กำลังเคลื่อนที่โคจรรอบศูนย์กลางทางช้างเผือกด้วยอัตราเร็ว 282,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และจะใช้เวลาโคจรรอบทางช้างเผือกครบหนึ่งรอบ ประมาณ 230 ล้านปี

3. เราอยู่ใน "ทางช้างเผือก" แล้วเรามองเห็นทางช้างเผือกได้อย่างไร ?

• นั่นเป็นเพราะว่า ระบบสุริยะของเราอยู่บริเวณแขนของทางช้างเผือก ห่างออกมาจากใจกลางกาแล็กซีประมาณ 25,800 ปีแสง เราจึงสามารถมองออกไปเห็นส่วนต่าง ๆ ภายในกาแล็กซีของเราได้ และเป็นมุมมองจากด้านข้างของทางช้างเผือก ปรากฏเป็นแนวยาวพาดผ่านบนท้องฟ้าจากทิศเหนือจรดทิศใต้ โดยบริเวณที่มีดาวฤกษ์หนาแน่นมากที่สุดจะเป็นบริเวณใกล้กับใจกลางทางช้างเผือกนั่นเอง

4. ดาวทุกดวงที่เห็นบนท้องฟ้า อยู่ในทางช้างเผือกทั้งหมด

• ท้องฟ้าตอนกลางคืนนั้น นอกจากจะเต็มไปด้วยดาวฤกษ์ที่เรียงตัวกันเป็นกลุ่มดาวต่าง ๆ แล้ว ยังมีวัตถุในห้วงอวกาศลึกที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าด้วย เช่น กาแล็กซีแอนโดรเมดา (Andromeda Galaxy) เป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้เรามากที่สุด เราสามารถมองเห็นกาแล็กซีนี้ได้ด้วยตาเปล่าหากท้องฟ้ามืดมิดมากพอ แต่จะมองเห็นเป็นแค่ฝ้าจางๆ บนท้องฟ้าเพียงเท่านั้น เราไม่สามารถมองเห็นดาวฤกษ์เดี่ยวๆ ภายในกาแล็กซีแอนโดรเมดาได้เลย ดังนั้น จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่เราจะมองเห็นดาวฤกษ์ดวงอื่นนอกทางช้างเผือกได้ ดาวทุกดวงที่เรามองเห็นบนท้องฟ้าตอนกลางคืน จึงเป็นดาวที่อยู่ภายในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราทั้งสิ้น

*  กาแล็กซีแอนโดรเมดา (Andromeda Galaxy) อยู่ห่างออกไปจากโลก 2.5 ล้านปีแสง จัดเป็นวัตถุที่ไกลที่สุดที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

5. "ใจกลางทางช้างเผือก" ตำแหน่งที่ท้องฟ้างดงามอลังการที่สุด

• "ทางช้างเผือก" ที่เรามองเห็นบนท้องฟ้า จะมีลักษณะเป็นแนวยาวพาดผ่านจากทิศเหนือจรดทิศใต้ แต่ละตำแหน่งจะมีดาวฤกษ์กระจายตัวหนาแน่นไม่เท่ากัน โดยที่ใจกลางทางช้างเผือกจะมีดาวฤกษ์และวัตถุท้องฟ้าอยู่หนาแน่นมากที่สุด อยู่ระหว่างกลุ่มดาวแมงป่องและกลุ่มดาวคนยิงธนู สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าเป็นแนวเมฆสว่างสลับกับแนวทึบแสงที่เป็นกลุ่มฝุ่นหนาทึบภายในทางช้างเผือก หากใช้กล้องสองตาส่องกราดบริเวณนี้ จะเห็นดาวฤกษ์ระยิบระยับราวกับเม็ดทราย อีกทั้งยังมีวัตถุในห้วงอวกาศลึกอยู่หนาแน่น เช่น เนบิวลา และกระจุกดาวต่างๆ  

6. ภายใต้ความงดงาม มี "หลุมดำยักษ์" ซ่อนอยู่ที่ใจกลางทางช้างเผือก

• ที่บริเวณใจกลางทางช้างเผือก มีดาวฤกษ์กำลังเคลื่อนที่โคจรรอบอะไรบางอย่างที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในช่วงคลื่นที่ตามองเห็น นักดาราศาสตร์เก็บข้อมูลดาวฤกษ์เหล่านี้เป็นเวลากว่า 10 ปี และพบว่า วัตถุที่ดาวฤกษ์กำลังโคจรรอบนั้น มีมวลเท่ากับ 4 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ! แต่มีขนาดเล็กเพียงเท่ากับระบบสุริยะของเราเท่านั้น ! นี่เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่บ่งบอกว่า มีหลุมดำมวลยวดยิ่ง (Supermassive Black Hole) อยู่ที่ใจกลางทางช้างเผือกจริง ๆ ซึ่งนักดาราศาสตร์ตั้งชื่อว่า Sagittarius A* (ซาจิทาเรียส เอ สตาร์)

7. WiFi ที่เราใช้อยู่ทุกวันนี้ เริ่มต้นจากการค้นหาหลุมดำในทางช้างเผือก

• ย้อนกลับไปในช่วงคริสต์ทศวรรษที่ 1970 John O’Sullivan วิศวกรชาวออสเตรเลีย ทำงานร่วมกับนักดาราศาสตร์เพื่อค้นหาหลุมดำขนาดเล็กตามที่ Stephen Hawking นักฟิสิกส์ชื่อดังชาวอังกฤษเคยทำนายไว้ ซึ่งยากที่จะตรวจจับได้ John O’Sullivan จำเป็นจะต้องพัฒนาเทคนิคการประมวลผลข้อมูลใหม่ให้สามารถแยกข้อมูลคลื่นวิทยุของหลุมดำ ออกจากคลื่นวิทยุพื้นหลังที่ไม่ต้องการ

สุดท้ายแล้ว แม้เขาและทีมจะไม่ได้ค้นพบหลุมดำขนาดเล็กตามที่คาดหวังไว้ แต่วิธีการประมวลผลข้อมูลที่คิดค้นขึ้นใหม่นี้ กลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญที่ John O’Sullivan ใช้ในการแก้ปัญหาสัญญาณเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์แบบไร้สาย ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญและจุดเริ่มต้นของเทคโนโลยี WiFi ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ และเทคโนโลยีนี้ก็ได้สร้างรายได้เข้าสู่ประเทศออสเตรเลียหลายล้านดอลลาร์เลยทีเดียว

ดวงอาทิตย์อยู่ในบริเวณใดของกาแล็กซี่ทางช้างเผือก

ระบบสุริยะของเราอยู่ในกาแล็กซี่อะไร

กาแล็กซี่ทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีที่มีรูปร่างแบบใด

กาแล็กซีทางช้างเผือกมีดาวอะไรบ้าง