ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ (Solar System)
คือระบบที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางมีดาวเคราะห์ (Planets) 9 ดวง ดวงจันทร์บริวารของดวงเคราะห์แต่ละดวง (Moon of sattelites) ดาวเคราะห์น้อย (Minor planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด จากดวงอาทิตย์ ระบบสุริยะไม่จำเป็นต้องมีแห่งเดียว ถ้าที่อื่นมีลักาณะอย่างนี้ก็เรียกว่าระบบสุริยะได้เหมือนกัน แต่ในที่นี้จะหมายถึงระบบสุริยะของเรา(เป็นเจ้าของตั้งแต่เมื่อไรฟะ..) ขนาดของระบบสุริยะ กว้างใหญ่ไพศาลมาก เมื่อเทียบระยะทาง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งมีระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 1 หน่วยดาราศาสตร์

กล่าวคือ ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวงโคจรของดาวพลูโต ดาว เคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ในระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ไกล เป็นระยะทาง 40 เท่าของ 1 หน่วยดาราศาสตร์ และยังไกลห่างออก ไปอีกจนถึงดงดาวหาง อูร์ต (Oort’s Cloud) ซึ่งอาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า ของระยะทางจากถึงดวงอาทิตย์ด้วย ดวงอาทิตย์มีมวล มากกว่าร้อยละ 99 ของ มวลทั้งหมดในระบบสุริยะ ที่เหลือนอกนั้นจะเป็นมวลของ เทหวัตถุต่างๆ ซึ่ง ประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต รวมไปถึงฝุ่นและก๊าซ ที่ล่องลอยระหว่าง ดาวเคราะห์ แต่ละดวง โดยมีแรงดึงดูด (Gravity) เป็นแรงควบคุมระบบสุริยะ ให้เทหวัตถุบนฟ้าทั้งหมด เคลื่อนที่เป็นไปตามกฏแรง แรงโน้มถ่วงของนิวตัน ดวงอาทิตย์แพร่พลังงาน ออกมา ด้วยอัตราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000,000,000 แคลอรีต่อวินาที เป็นพลังงานที่เกิดจากปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ โดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนให้กับดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะเสียไฮโดรเจนไปถึง 4,000,000 ตันต่อวินาทีก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมี ความเชื่อว่าดวงอาทิตย์จะยังคงแพร่พลังงานออกมา ในอัตรา ที่เท่ากันนี้ได้อีกนานหลายพันล้านปี

ทฤษฎีการกำเนิดของระบบสุริยะ
หลักฐานที่สำคัญของการกำเนิดของระบบสุริยะก็คือ การเรียงตัว และการเคลื่อนที่อย่างเป็นระบบระเบียบของดาว เคราะห์ ดวงจันทร์บริวาร ของดาวเคราะห์ และดาวเคราะห์น้อย ที่แสดงให้เห็นว่าเทหวัตถุ ทั้งมวลบนฟ้า นั้นเป็นของ ระบบสุริยะ ซึ่งจะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลย ที่เทหวัตถุท้องฟ้า หลายพันดวง จะมีระบบ โดยบังเอิญโดยมิได้มีจุดกำเนิด ร่วมกัน
Piere Simon Laplace ได้เสนอทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบสุริยะ ไว้เมื่อปี ค.ศ.1796 กล่าวว่า ในระบบสุริยะจะ มีมวลของก๊าซรูปร่างเป็นจานแบนๆ ขนาดมหึมาหมุนรอบ ตัวเองอยู่ ในขณะที่หมุนรอบตัวเองนั้นจะเกิดการหดตัวลง เพราะแรงดึงดูดของมวลก๊าซ ซึ่งจะทำให้ อัตราการหมุนรอบตัวเองนั้น จะเกิดการหดตัวลงเพราะแรงดึงดูดของก๊าซ ซึ่งจะทำให้อัตราการ หมุนรอบตังเอง มีความเร็วสูงขึ้นเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม (Angular Momentum) ในที่สุด เมื่อความเร็ว มีอัตราสูงขึ้น จนกระทั่งแรงหนีศูนย์กลางที่ขอบของกลุ่มก๊าซมีมากกว่าแรงดึงดูด ก็จะทำให้เกิดมีวงแหวน ของกลุ่มก๊าซแยก ตัวออกไปจากศุนย์กลางของกลุ่มก๊าซเดิม และเมื่อเกิดการหดตัวอีกก็จะมีวงแหวนของกลุ่มก๊าซเพิ่มขึ้น ขึ้นต่อไปเรื่อยๆ วงแหวนที่แยกตัวไปจากศูนย์กลางของวงแหวนแต่ละวงจะมีความกว้างไม่เท่ากัน ตรงบริเวณ ที่มีความ หนาแน่นมากที่สุดของวง จะคอยดึงวัตถุทั้งหมดในวงแหวน มารวมกันแล้วกลั่นตัว เป็นดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ของดาว ดาวเคราะห์จะเกิดขึ้นจากการหดตัวของดาวเคราะห์ สำหรับดาวหาง และสะเก็ดดาวนั้น เกิดขึ้นจากเศษหลงเหลือระหว่าง การเกิดของดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ดังนั้น ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันก็คือ มวลก๊าซ ดั้งเดิมที่ทำให้เกิดระบบสุริยะขึ้นมานั่นเอง
นอกจากนี้ยังมีอีกหลายทฤษฎีที่มีความเชื่อในการเกิดระบบสุริยะ แต่ในที่สุดก็มีความเห็นคล้ายๆ กับแนวทฤษฎีของ Laplace ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีของ Coral Von Weizsacker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งกล่าวว่า มีวง กลมของกลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองหรือเนบิวลา ต้นกำเนิดดวงอาทิตย์ (Solar Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบดวงอาทิตย์ ขณะที่ดวงอาทิตย์เกิดใหม่ๆ และ ละอองสสารในกลุ่มก๊าซ เกิดการกระแทกซึ่งกันและกัน แล้วกลายเป็นกลุ่มก้อนสสาร ขนาดใหญ่ จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง เกิดขั้นในวงโคจรของดวงอาทิตย์ ซึ่งเราเรียกว่า ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์นั่นเอง
ระบบสุริยะของเรามีขนาดใหญ่โตมากเมื่อเทียบกับโลกที่เราอาศัยอยู่ แต่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกาแล็กซีของเราหรือ กาแล็กซีทางช้างเผือก ระบบสุริยะตั้งอยู่ในบริเวณ วงแขนของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way) ซึ่งเปรียบเสมือนวง ล้อยักษ์ที่หมุนอยู่ในอวกาศ โดยระบบสุริยะ จะอยู่ห่างจาก จุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 30,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์ จะใช้เวลาประมาณ 225 ล้านปี ในการเคลื่อน ครบรอบจุดศูนย์กลาง ของกาแล็กซี ทางช้างเผือกครบ 1 รอบ นักดาราศาสตร์จึงมี ความเห็นร่วมกันว่า เทหวัตถุทั้ง มวลในระบบสุริยะไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ทุกดวง ดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต เกิดขึ้นมาพร้อมๆกัน มีอายุเท่ากันตามทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบ สุริยะ และจาการนำ เอาหิน จากดวงจันทร์มา วิเคราะห์การสลายตัว ของสารกัมมันตภาพรังสี ทำให้ทราบว่าดวงจันทร์มี อายุประมาณ 4,600 ล้านปี ในขณะเดียวกัน นักธรณีวิทยาก็ได้คำนวณ หาอายุของหินบนผิวโลก จากการสลายตัว ของอตอม อะตอมยูเรเนียม และสารไอโซโทป ของธาตุตะกั่ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า โลก ดวงจันทร์ อุกกาบาต มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี และอายุของ ระบบสุริยะ นับตั้งแต่เริ่มเกิดจากฝุ่นละอองก๊าซ ในอวกาศ จึงมีอายุไม่เกิน 5000 ล้านปี
ในบรรดาสมาชิกของระบบสุริยะซึ่งประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ ของดาวเคราะห์ดาวหาง อุกกาบาต สะเก็ดดาว รวมทั้งฝุ่นละองก๊าซ อีกมากมาย นั้นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ 8 ดวง

ดาวตก

ดาวตก (Meteor)
ดาวตก หรือผีพุ่งใต้ (Meteor) เป็นเพียงอุกกาบาต (Meteoroids) เศษวัตถุเล็ก ๆ หรือฝุ่นที่เกิดตามทางโคจรดาวหาง เมื่อเศษวัตถุเหล่านี้ตกผ่านชั้นบรรยากาศโลก ก็จะถูกเสียดสีและเผาไหม้เกิดเป็นแสงให้เห็นในยามค่ำคืน ในบางครั้งวัตถุขนาดใหญ่สามารถลุกไหม้ผ่านชั้นบรรยากาศ และตกถึงพื้นโลกได้ เราเรียกว่า “ก้อนอุกกาบาต” (Meteorite)
การที่ดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ได้ทิ้งเศษฝุ่นและวัตถุขนาดเล็กตามแนวเส้นทางโคจร ในแต่ละปีโลกจะโคจรผ่านบริเวณดังกล่าว เมื่อเศษฝุ่นเหล่านี้ผ่านเข้ามาสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกจะถูกเสียดสีกับชั้นบรรยากาศทำให้เกิดความร้อนและเผาไหม้เศษวัตถุนั้นภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีปรากฏให้เห็นเป็นเส้นสว่างสวยงามเป็นจำนวนมากเราจึงเรียกว่า ฝนดาวตก (Meteor shower)

อุกกาบาต

อุกกาบาต (meteorite)
คือ วัตถุขนาดเล็กในอวกาศที่ผ่านบรรยากาศลงมาถึงพื้นโลก ขณะอยู่ในอวกาศเรียกว่า “สะเก็ดดาว” ขณะเข้าสู่บรรยากาศเรียกว่า “ดาวตก”. เราสามารถพบอุกกาบาตได้บนดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่น ดาวอังคาร อุกกาบาตประกอบไปด้วยธาตุคาร์บอน ปะปนอยู่ในอุกกาบาตบางชนิดเท่านั้น ซึ่งจะเป็นชนิดเหล็กและนิกเกิล

การที่ดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ได้ทิ้งเศษฝุ่นและวัตถุขนาดเล็กตามแนวเส้นทางโคจร ในแต่ละปีโลกจะโคจรผ่านบริเวณดังกล่าว เมื่อเศษฝุ่นเหล่านี้ผ่านเข้ามาสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกจะถูกเสียดสีกับชั้นบรรยากาศทำให้เกิดความร้อนและเผาไหม้เศษวัตถุนั้นภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ปรากฏให้เห็นเป็นเส้นสว่างสวยงามเป็นจำนวนมาก เราจึงเรียกว่า “ฝนดาวตก” (Meteor shower)

วัตถุนอกโลก (meteoloid) มีโอกาสหลุดเข้ามาในชั้นบรรยากาศของโลกได้มากทีเดียว (meteor) ส่วนใหญ่จะลุกไหม้เป็นไฟมีทางยาวที่เรียกกันว่าผีพุ่งไต้ (shooting star)มักจะลุกไหม้จนหมดก่อนถึงผิวโลกและพบว่ามีเปอร์เซนต์ถึงผิวโลกได้น้อย นับเป็นสิ่งที่ดีที่โลกของเรามีชั้นบรรยายคอยปกป้องวัตถุนอกโลก บนดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือดาวดวงอื่นๆที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ พื้นผิวจะเป็นหลุมเป็นบ่อด้วยการกระแทกของอุกาบาตนี้ นอกจากนี้แล้ว อุกาบาตที่หล่นลงบนผิวโลก ส่วนใหญ่หล่นลงทะเล (พื้นที่น้ำทะเลประมาณ 2 ใน 3 ของพื้นผิวโลก) นอกจากนี้อาจตกลงในป่า หรือสถานที่อื่นใดที่ห่างไกลจากชุมชน โอกาสที่มนุษย์จะได้เห็นอุกาบาตหล่นต่อหน้าต่อตาจึงถือว่าน้อย

อุกาบาตมี 4 ประเภทตามลักษณะองค์ประกอบ คือ

1. Iron – ประกอบด้วยเหล็กและนิเคิล

2. Stony iron – เป็นส่วนผสมระหว่างเหล็กและหิน

3. Chondrite – มีองค์ประกอบเหมือนชั้นแมนเทิลและเปลือกโลกบนพื้นทวีป

4. Carbonaceous chondrite – เหมือนองค์ประกอบของดวงอาทิตย์

5. Achondrite – มีองค์ประกอบคล้ายหินบะซอลท์ เชื่อว่ามีแหล่งกำเนิดมาจากดวงจันทร์

ดาวหาง

ดาวหาง (Comets)

แหล่งกำเนิด
เชื่อว่าเป็นวัตถุที่เหลือจากการเกิดระบบสุริยะ เมื่อมารถูกความดันรังสีของ ดวงอาทิตย์ผลักดันให้ออกไปอยู่ห่างจากบริเวณภายนอกของระบบสุริยะระยะ ทาง1-2 ปีแสง โคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงแหวนวงกลมเรียกว่า Oort cloud ตามความเชื่อของนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ชื่อว่า แจน เฮนคริกอ็อร์ต

ส่วนประกอบ
มีส่วนประกอบดังนี้
1.ส่วนใจกลางหัว(nucleus) คล้ายจุดดาวฤกษ์ โดยใช้กล้องโทรทรรศ์ดูจะปรากฎ เป็นฝ้าเป็นก้อนแข็งสกปรกมีฝุ่น มมีก๊าซระเหิดออกมาหุ้มแน่น
2.ส่วนที่เป็นดวงสว่างมกตรงใจกลางห่อหุ้มใจกลางอยู่(contral condensation) เรียกว่า ดวงสว่างกลาง
3.ก๊าซและฝุ่นที่แผ่กระจายฟุ้งออกมารอบสะท้อนจากดวงอาทิตย์ปรากฎเป็นรัศมี เรืองหุ้มส่วนกลางคือส่วนหัวนั่นเอง
4.หาง(tail)มี2ประเภทมีอยู่ในดาวหางดวงเดียวกันหางที่ประกอบด้วยฝุ่นเรียกหางฝุ่น หางที่เป็นก๊าซแตกตัวเป็นไอออนเรียกว่าหางพลาสมาหางฝุ่นมีสีเหลืองสันแหลมโค้ง หางพลาสมามีสีนำเงิน เหยียดตรง
5.กลุ่มก๊าซไฮโดรเจน ห่อหุ้มดาวหาง มีกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนมหึมาห้อหุ้มอยู่ ดาวหางโคฮูเทค(kohotek) ก็พบว่ามีกลุ่มก๊าซไฮโดรเจนเช่นกัน

วงโคจรและการค้นพบ
ดาวหางมีวงทางโคจรเป็นรูปวงรีมีดวงอาทิตย์เป็นจุดโฟกัสบางครั้งวงรอบ แกนยาวมากจนไม่สามารถบอกได้ว่าเส้นทางโคจรในระยะใกล้ดวงอาทิตย์ นั้นเป็นส่วนหนึ่งของวงรีหรื่อรูปพาราโบลาหรือไฮเพอร์โบลาการเคลื่อนที่ ตามทางจะเป็นไปตามกฎความโน้มถ่วงของนิวตันและตามกฎการโคจรดาว เคราะห์ของเคปเลอร์เช่นเดียวกับดาวเคราะห์,ดาวเคราะห์น้อยตั้งแต่โบราณจน ถึงเกือนกันยายนพ.ศ.2505ได้มีการคำนวณวงทางโคจรดาวหางต่างๆกัน ปรากฎว่าอาจแบ่งพวกได้ดังนี้
ดาวหางมีวงทางโคจรเป็นรูปวงรีมีดวงอาทิตย์เป็นจุดโฟกัสบางครั้งวงรอบ แกนยาวมากจนไม่สามารถบอกได้ว่าเส้นทางโคจรในระยะใกล้ดวงอาทิตย์ นั้นเป็นส่วนหนึ่งของวงรีหรื่อรูปพาราโบลาหรือไฮเพอร์โบลาการเคลื่อนที่ ตามทางจะเป็นไปตามกฎความโน้มถ่วงของนิวตันและตามกฎการโคจรดาว เคราะห์ของเคปเลอร์เช่นเดียวกับดาวเคราะห์,ดาวเคราะห์น้อยตั้งแต่โบราณจน ถึงเกือนกันยายนพ.ศ.2505ได้มีการคำนวณวงทางโคจรดาวหางต่างๆกัน

อิทธิพลของดาวหาง
1.เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงหรื่อแรงดึงดูดโลก
2.เกี่ยวกับรับสีที่ดาวหางฉายมายังโลก รังสีที่ดาวหางแผ่ออกจากตัวมีทั้งแสงอาทิตย์สะท้อนจากฝุ่นและก๊าซ เมื่อดาวหางเข้าใหล้ดวงอาทิตย์มาก จากการ ตรวจสอบรังสีนี้ไม่มีความเข้มข้นที่ก่อให้เกิดอันตรายาต่อชีวิตมนุษย์,สัตว์ หรือพืช ทีมีอยู่ในโลกแต่อย่างใด
3.ฝุ่นและก๊าซในหางของดาวหางที่หลุดออกจากอำนาจแรงดึงดูดส่วน ใจกลางหัวจะกระจัดกระจายออกในอวกาศ ฝุ่นซึ่งเป็นอนุภาคของแข็งแผ่กระจายใน ระนาบวงโคจรดาวหางรอบดวงอาทิตย์ส่วนก๊าซฟุ้งกระจายไปและอาจถูกฟลักดันโดย อนุภาคไฟฟ้าในลมสุริยะสรุปได้ว่าดางหางไม่มีอิทธิพลต่อโลกหรื่อสิ่งมีชีวิตบนโลก

องค์ประกอบ
ดาวหางประกอบด้วยฝุ่นและน้ำแข็งสกปรก เมื่อโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ น้ำแข็งจะระเหิดกลายเป็นหาง ก๊าซและหางฝุ่นให้เราเห็นเป็นทางยาว ดาวหางที่มีคาบการโคจรสั้นก็จะวนเวียนอยู่ภายในระบบสุริยะ แต่ดาวหางส่วนใหญ่จะมาจากบริเวณขอบนอกของระบบสุริยะที่เรียกว่า แถบคุยเปอร์ (Kuiper’s belt) ที่เป็นบริเวณตั้งแต่ วงโคจรของดาวพลูโตออกไป เป็นรระยะทาง 500 AU จากดวงอาทิตย์ และเมฆออร์ต (Oort Cloud) ที่อยู่ถัดจากแถบคุยเปอร์ออกไปถึง 50,000 AU จากดวงอาทิตย์การเกิดหางของดาวหาง
เมื่อดาวหางอยู่ที่บริเวณขอบนอกระบบสุริยะ จะเป็นเพียงก้อนน้ำแข็งสกปรกที่ไม่มีหาง นิวเคลียส (nucleus) ประกอบไปด้วยน้ำแข็ง คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน แอมโมเนีย และมีเปลือกแข็งที่มีเศษฝุ่นปะปนอยู่กับน้ำแข็ง เมื่อโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์น้ำแข็งเหล่านี้ จะระเหิดกลายเป็นก๊าซ โดยเฉพาะบริเวณที่รับแสงอาทิตย ์จะมีการประทุของก๊าซอย่างรุนแรง ปรากฏอยู่ล้อมรอบนิวเคลียสเรียกว่า โคมา (coma) ก๊าซเหล่านี้จะถูกลมสุริยะพัดออกไปเป็นทางยาว ในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์กลายเป็นหางก๊าซ (gas tail) แสงสีต่างๆ ที่ปรากฏบนหางก๊าซ เกิดจากโมเลกุลก๊าซเรืองแสงหลังจากได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์ คล้ายกับการเรืองแสงของก๊าซนีออน ในหลอดฟลูออเรสเซน หางฝุ่น (dust tail) ของดาวหาง เกิดจากฝุ่นที่พุ่งออกมาจากนิวเคลียส ถูกแรงดันจากแสงอาทิตย์ผลักออกจากดาวหาง ฝุ่นเหล่านี้สามารถสะท้อนแสงของดวงอาทิตย์ได้ดี จึงปรากฏเป็นทางโค้งสว่างให้เห็นตามแนวทิศทางของวงโคจร
นิวเคลียสของดาวหางมีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปประมาณ 10 กิโลเมตร ส่วนโคมาของดาวหางโดยทั่วไป แผ่ออกไปกว้างเป็นรัศมีถึงหลายแสนกิโลเมตร และหางของดาวหางนั้นโดยทั่วไปมีความยาวถึง 100 ล้านกิโลเมตร พอๆ กับระยะห่างระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์

การสังเกตดาวหาง
ดาวหางบางดวงมีความสว่างมากจนเราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ดาวหางโดยทั่วไปนั้นจะคล้ายกับดาวที่ขุ่นมัว หางจะปรากฏเป็นทางยาวเมื่อเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ การบันทึกภาพดาวหางนั้นทำได้โดยการเปิดหน้ากล้องไว้ประมาณ 2-3 นาที ก็จะได้ภาพที่สวยงามดังภาพตัวอย่าง

หลุมดำ

หลุมดำ (Black Hole)
หลุมดำ คือ หลุมในอวกาศที่สามารถดูดทุกสิ่งที่หลงเข้าไปใกล้รัศมีของมันได้ ไม่เว้นแม้แต่แสง จากคำกล่าวนี้เองที่ทำให้คนทั่วไปยากที่จะเชื่อว่ามันมีอยู่จริง แต่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเชื่อว่าหลุมดำมีอยู่จริง ยิ่งไปกว่านั้นมันยังอยู่ใกล้ตัวเรามากด้วย โดยคำทำนายจากทฤษฎีฟิสิกส์ขั้นสูงที่ว่า หลุมดำไม่ได้เป็นเพียงแค่ดาวยักษ์สีดำที่คอยจ้องจะกลืนกินทุกสิ่งที่เข้าใกล้เท่านั้น แต่ยังมีหลุมดำขนาดจิ๋วที่เล็กจนสามารถซ่อนในวัตถุต่างๆในโลกของเรา หรือแม้แต่ในตัวของคุณเอง!

ตามทฤษฎีฟิสิกส์ หลุมดำ เกิดจากการที่ดาวฤกษ์ซึ่งใช้ปฏิกริยานิวเคลียร์ในการก่อให้เกิดแสงสว่างและพยุงไม่ให้ดาวทั้งดวงเกิดการยุบตัว ได้ทำการเผาไหม้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จนหมดไปเป็นเหตุให้เกิดการระเบิดตัวอย่างรุนแรง ที่เรียกว่า Supernova ผิวนอกของดาวจะระเบิดตัวกระจายอยู่รอบๆ ส่วนแกนกลางจะยุบตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งจากการยุบตัวนี้ได้ทำให้เกิด ดาวแคระขาว และดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ โดยดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์จะเกิดเป็น ดาวแคระขาว แต่หากดาวฤกษ์มีมวลมากกว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์ ก็จะก่อให้เกิดวัตถุชนิดใหม่คือ ดาวนิวตรอน

จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General Relativity) ของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ สามารถอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงของอวกาศ โดยสมมติให้อวกาศเป็นเสมือนแผ่นผ้าใบขึงตึงทั้งสี่ด้านถ้ากลิ้งลูกหินลงไปบนผืนผ้าใบ มันจะวิ่งเป็นทางตรงเนื่องจากผ้าใบเรียบ แต่ถ้าวางตุ้มน้ำหนักน้ำหนักของตุ้มจะทำให้ผ้าใบบุ๋ม และเมื่อกลิ้งลูกหิน ทิศทางการเคลื่อนที่ของลูกหินย่อมได้รับผลกระทบจากความโค้งของผืนผ้าใบ ซึ่งหมายความว่า แรงโน้มถ่วงจากดาวต่างๆ คือ ความโค้งของอวกาศรอบๆ ดวงดาวเหล่านั้น เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันกับที่ลูกตุ้มกระทำต่อผืนผ้าใบยิ่งมวลของดาวมีค่ามาก ความโค้งของอวกาศก็ยิ่งมีค่ามาก ทำให้แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวนั้นมีค่ามากตามไปด้วย

ไอน์สไตน์ได้เขียนคำอธิบายถึงแรงโน้มถ่วงของอวกาศนี้ออกมาเป็นสูตรที่เรียกกันว่า Einstein’s Field Equationโดยผู้ที่สามารถหาคำตอบแรกของสมการนี้ได้ คือ คาร์ล ชวาชชิลล์(Karl Schwarzschild) ซึ่งเขาได้พิจารณาถึงความโค้งของอวกาศรอบๆ ดาวที่มีรูปทรงกลมสมบูรณ์และไม่หมุนรอบตัวเอง และพบว่า ระยะห่างค่าหนึ่งจากใจกลางของดวงดาว ซึ่งเรียกว่ารัศมีของSchwarzschild ความโค้งของอวกาศจะมีค่ามากจน แม้แต่แสงยังถูกกักขังเอาไว้ได้

ดาวฤกษ์ที่ระเบิดและยุบตัวจนมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของ Schwarzschild ดาวจะแปรสภาพเป็นหลุมดำ โดยจะสร้างผิวทรงกลมที่เรียกว่า Event Horizon ขึ้น ซึ่งจะมีขนาดเท่ากับ รัศมีของ Schwarzschild หากมีวัตถุเคลื่อนที่เข้าใกล้หลุมดำเกินกว่า Event Horizon ก็จะถูกแรงดึงดูดอันมหาศาลของมันดูดเอาไว้ และไม่สามารถหนีออกมาได้อีก แม้ว่าวัตถุนั้นจะมีความเร็วเท่ากับแสงก็ตาม ซึ่งสิ่งนี้เองคือต้นกำเนิดของหลุมดำ

เนบิวลา

เนบิลา (Nebula)
คำว่า”เนบิวลา”นักดาราศาสตร์ใช้เรียกสิ่งที่ปรากฏเป็นเมฆหมอกฝ้าอยู่คงที่ในท่ามกลางดวงดาว บนท้องฟ้า อาจจะปรากฏเป็นแสงสว่างเรือง หรือ มืดสนิทก็ได้ เรามองเห็นเนบิวลาได้ยาก เพราะแม้ชนิดที่สว่างก็มีแสงจาง แผ่กรจายไม่รวมกันเข้มเป็นจุดสว่างดังเช่นดาวฤกษ์ เราจึงสามารถเห็นเนบิวลาบนท้องฟ้าด้วยตาเปล่าได้เพียง 4 แห่ง ในขณะที่สามารถเห็นดาวฤกษ์ด้วยตาเปล่าถึงราว 5,000 ดวง ความจริงเนบิวลามีอยู๋เป็นปริมาณมากมายไม่น้อย การที่เราจะตรวจพบหรือไม่ขึ้นอยู่กับความไวของอุปกรณ์ที่ใช้สำรวจ เนบิวลาที่อยู๋ในระบบทางช้างเผือกของเรา เรียกว่า กาแลคติคเนบิวลา Galaxtic Nebula ซึ่งเป็นกลุ่มก๊าซที่มีความสัมพันธ์ทางใดทางหนึ่งกับดาวฤกษ์ หรือกลุ่มดาวในกาแลกซี ซึ่งดวงอาทิตย์ของเราเป็นสมาชิกหน่วยหนึ่ง ตัวอย่างของ Galaxtic Nebulaชนิดแผ่กระจายได้แก่ กลุ่มที่อยู๋ในหมู่ดาว ออไรน นับเป็นกลุ่มก๊าซและฝุ่นซึ่งใหญ่โตกลุ่มหนึ่งในกาแลกซี กินอาณาเขตกว้างขวางในอวกาศ แผ่คลุมดาวฤกษ์อยู่ภายในองค์ประกอบสำคัญ คือ Hydrogen Helium มากที่สุด และนอกนั้นก็มี Oxygen และ Nitrogen เป็นต้น เนบิวลานี้เรืองเสงเพราะถูกกระตุ้นด้วยUVจากดาวฤกษืซึ่งอยู่ภายใน และบางส่วนของก๊าซและฝุ่นที่อยู่เบื้องหลังไกลออกไป จึงปรากฏเป็นเนบิวลามืด กาแลคติคเนบิวลาชนิดเป็นดวง นั้นเป็นกลุ่มก๊าซรูปทรงกลมซึ่งแผ่กระจายออกมาจากการระเบิดของดาวฤกษ์ และปรากฏให้เห็นหลายดวงบนท้องฟ้า เช่นที่เรียกกันว่า เนบิวลารูปวงแหวน เนบิวลาปู เนบิวลานกฮูก เป็นต้น ตามความคล้ายคลึงกับรูปสิ่งของ สัตว์ที่มนุษย์คุ้นเคยกันทั่วไป
เนบิวลานอกกาแลกซี หรือ สไปราลเนบิวลา นั้นเป็นวัตถุจำพวกที่อยู่ห่างไกลออกไปนอกกาแลกซีของเรา เป็นต้นว่า เมฆแมคเยลแลน ซึ่งเห็นได้ด้วยตาเปล่าบนท้องฟ้าของซีกโลกภาคใต้ อยู่ห่างไป 150,000 ปีแสง หรืออาจจะมากกว่านั้นก็เป็นได้เช่น สไปราลเนบิวลา ที่อยู่ในทิศทางของหมู่ดาวอันโดรเมตซึ่งอยู่ห่างออกไปถึง 2,200,000 ปีแสง ข้างล่างจะเป็นลักษณะของเนบิวลานะ เนบิวลามีอยู่ 2 ชนิดคือ
1. เนบิวลาแบบแสงสว่าง เราเห็นได้จากแสงของดาวที่อยู่ใกล้เคียง ส่องไปยังเนบิวลาแล้วสะ ท้อนออกมาหรือบางทีกลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองจะรวมกันเป็นดาวดวงใหม่ และดาวดวงใหม่นี้จะให้แสง สว่างแก่กลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองที่ยังเหลืออยู่ตลอดไป
2. เนบิวลาแบบมืด ก๊าซและฝุ่นละอองที่รวมตัวกันเป็นเนบิวลาไม่ได้รับแสงจากดาว มองดูเป็น บริเวณมืดเพราะไปบดบังดาวที่อยู่เลยเป็นเนบิวลานั้นออกไปอีก

ดาวเคราะห์น้อย

ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid)
คือก้อนหินขนาดเล็กซึ่งรวมอยู่ด้วยกันจำนวนหลายพันก้อนในระบบสุริยะ รายล้อมดวงอาทิตย์และโคจรรอบดวงอาทิตย์คล้ายดาวเคราะห์ อยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี เรียกบริเวณนี้ว่า “แถบดาวเคราะห์น้อย(Asteroid Belt)” ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 2.0 –3.3 au. ดาวเคราะห์น้อยดวงที่ใหญ่ที่สุดคือ ดารเคราะห์น้อยซีเรส(Ceres) มีความยาวประมาณ 1,000 กิโลเมตร ถ่ายภาพไว้ได้โดยยานอวกาศกาลิเลโอ(Galileo Space Probe)
ดาวเคราะห์น้อย (Asteroids หรือ Minor planets) เกิดขึ้นในยุคที่เกิดระบบสุริยะเมื่อ 4,600 ล้านปีที่แล้ว ปัจจุบันมีวัตถุที่นักดาราศาสตร์ได้สังเกตพบและตั้งชื่อไว้อยู่ถึง 20,000 ดวง มีวัตถุที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 100 กิโลเมตร อยู่ประมาณ 200 ดวง ที่เหลือเป็นอุกกาบาตขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 กิโลเมตร ดาวเคราะห์น้อยโดยทั่วไปมีรูปร่างไม่แน่นอน และเต็มไปด้วยหลุมบ่อ แถบดาวเคราะห์น้อย (Asteroid Belt) พบอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี สันนิษฐานว่าเกิดมาพร้อมๆ กับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ มีทฤษฎีหนึ่งอธิบายว่า ดาวเคราะห์น้อยในบริเวณนี้ไม่สามารถรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้ เนื่องจากถูกรบกวนโดยแรงโน้มถ่วงอันมหาศาลของดาวพฤหัสบดี
ตลอดเวลา 30 ปีที่ผ่านมา นักดาราศาสตร์ได้ใช้สเปกโตรสโคปในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีและแร่ธาตุต่างๆ บนดาวเคราะห์น้อย โดยการวิเคราะห์แสงสะท้อนจากพื้นผิวดาว นอกจากนี้ยังตรวจสอบชิ้นอุกกาบาตที่ตกลงมาสู่พื้นโลก พบว่าประมาณ 1 ใน 3 ของบรรดาอุกกาบาตที่ศึกษาพบ มีสีเข้มและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน ให้ชื่อว่าเป็นอุกกาบาตประเภทคาร์บอนาเซียสคอนไดรท์ (carbonaceous chondrites: C-type) อีกประมาณ 1 ใน 6 พบว่า มีสีค่อนข้างแดงแสดงว่ามีส่วนประกอบที่เป็นเหล็ก จึงเรียกว่า ประเภทหินปนเหล็ก (stony-iron bodies: S-type)
มีดาวเคราะห์น้อยบางดวงที่มีวงโคจรที่ไม่อยู่ในระนาบอิคลิปติกและมีวงโคจรอยู่ไม่ไกลกว่า 195 ล้านกิโลเมตร ซึ่งทำให้มันมีโอกาสที่จะโคจรมาพบกับโลกได้ในวันหนึ่งในอนาคต ดังนั้นนักดาราศาสตร์ไม่เพียงแต่ค้นหาดาวเคราะห์น้อยดวงใหม่เท่านั้น แต่ต้องติดตามการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยเหล่านั้นที่มีวงโคจรอยู่ใกล้เคียงกับโลก ซึ่งจำแนกพวกนี้เป็นดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก (Near Earth Asteroids: NEAs)
นอกจากนี้ยังมีวัตถุบางชิ้นที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่มีการก่อตัวของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์พบชิ้นส่วนอุกกาบาต ALH 84001 ที่พบบนพื้นโลกบริเวณขั้วโลก ที่น่าจะมีต้นกำเนิดจากดาวอังคาร อีกทั้งยังพบร่องรอยขององค์ประกอบของเซลล์สิ่งมีชีวิตที่ยังพิสูจน์ไม่ได้ว่าเป็นเซลล์สิ่งมีชีวิตจากนอกโลก หรือจากพื้นผิวโลกแทรกเข้าไปในรอยร้าวของอุกกาบาตนั้น

ดาวเคราะห์น้อยจำแนกออกได้เป็น 3 ประเภท โดยพิจารณาจากการสะท้อนแสงอาทิตย์ คือ
1. C-type Asteroid (Cabonaceous Asteroid)
เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้น้อยมาก มองดูมืดที่สุด องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน(ถ่าน) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 75%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด
2. S-type Asteroid (Silicaceous Asteroid)
เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้ปานกลาง มองดูเป็นสีเทา องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกา(Silica) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 15%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด
3. M-type Asteroid (Metaliceous Asteroid)
เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้มากที่สุดมองดูสว่าง องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นโลหะ(Metal) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 10%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด

ดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์ (Planet)
เป็นดาวที่ไม่มีแสงในตัวเอง ไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์ หรือดาวฤกษ์ ซึ่งสามารถส่องสว่างด้วยตนเองได้ แต่เราสามารถมองเห็นดาวเคราะห์ได้ เนื่องจากการที่ดาวเคราะห์ สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ เข้าสู่ตาของเรานั่นเองแม้ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา จะมีถึง 8 ดวง (ไม่รวมโลก) แต่เราสามารถมองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า เพียง 5 ดวงเท่านั้น คือ ดาวพุธ , ดาวศุกร์ , ดาวอังคาร , ดาวพฤหัส และดาวเสาร์ เท่านั้น ซึ่งชาวโบราณเรียก ดาวเคราะห์ทั้งห้านี้ว่า ” The Wandering Stars” หรือ ” Planetes” ในภาษากรีก และเรียกดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ ทั้งสองดวงว่า ” The Two Great Lights” ซึ่งเมื่อรวมกันทั้งหมด 7 ดวง จะเป็นที่มาของชื่อวัน ใน 1 สัปดาห์ นั่นเอง

ดาวเคราะห์ทั้ง 8 สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้
1. แบ่งตามลักษณะทางกายภาพ
– ดาวเคราะห์ชั้นใน ( Inner or Terrestrial Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เย็นตัวแล้วมากกว่า ทำให้มีผิวนอกเป็นของแข็ง เหมือนผิวโลกของเรา จึงเรียกว่า Terrestrial Planets ( หมายถึง “บนพื้นโลก”) ได้แก่ ดาวพุธ ( Mercury), ดาวศุกร์( Venus), โลก ( Earth) และดาวอังคาร ( Mars) ซึ่งจะใช้แถบของ ดาวเคราะห์น้อย ( Asteroid Belt) เป็นแนวแบ่ง
ภาพแสดงระยะทางเฉลี่ย ของดาวเคราะห์ชั้นใน จากดวงอาทิตย์ โดยที่ Light Minutes หมายถึง ระยะเวลาที่แสง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะห์นั้น (หน่วยเป็นนาที) , และ Astronomical Units หมายถึง ระยะทาง ในหน่วยดาราศาสตร์ ( AU)
– ดาวเคราะห์ชั้นนอก ( Outer or Jovian Planets): จะเป็นกลุ่มดาวเคราะห์ ที่อยู่ไกลดวงอาทิตย์มากกว่าอีกกลุ่ม เป็นดาวเคราะห์ที่เพิ่งเย็นตัว ทำให้มีผิวนอก ปกคลุมด้วยก๊าซ เป็นส่วนใหญ่ เหมือนพื้นผิวของดาวพฤหัส ทำให้มีชื่อเรียกว่า Jovian Planets (Jovian มาจากคำว่าJupiter-likeหมายถึงคล้ายดาวพฤหัส) ได้แก่ ดาวพฤหัส ( Jupiter), ดาวเสาร์ ( Saturn),ดาวยูเรนัส ( Uranus) และ ดาวเนปจูน ( Neptune)
ภาพภาพแสดงระยะทางเฉลี่ย ของดาวเคราะห์ชั้นนอก จากดวงอาทิตย์ โดยที่ Light Hours หมายถึง ระยะเวลาที่แสง เดินทางจากดวงอาทิตย์ มาถึงดาวเคราะห์นั้น (หน่วยเป็นชั่วโมง) และ Astronomical Units หมายถึง ระยะทาง ในหน่วยดาราศาสตร์ ( AU)
2. แบ่งตามวงทางโคจรดังนี้ คือ
– ดาวเคราะห์วงใน ( Interior planets) หมายถึงดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก ได้แก่ดาวพุธ และดาวศุกร์
– ดาวเคราะห์วงนอก ( Superior planets) หมายถึง ดาวเคราะห์ที่อยู่ถัดจากโลกออกไป ได้แก่ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน
3. แบ่งตามลักษณะพื้นผิว ดังนี้
– ดาวเคราะห์ก้อนหินได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ทั้ง 4 ดวงนี้มีพื้นผิวแข็งเป็นหิน มีชั้นบรรยากาศบางๆ ห่อหุ้ม ยกว้นดาวพุธที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดไม่มีบรรยากาศ
– ดาวเคราะห์ก๊าซ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน จะเป็นก๊าซทั่วทั้งดวง อาจมีแกนหินขนาดเล็ก อยู่ภายใน พื้นผิวจึงเป็นบรรยากาศที่ปกคลุมด้วยก๊าซมีเทน แอมโมเนีย ไฮโดรเจน และฮีเลียม
นอกจากที่เราทราบว่า ดาวเคราะห์จะหมุนรอบตัวเอง โคจรไปรอบๆดวงอาทติย์แล้ว แกนของแต่ละดาวเคราะห์ ยังเอียง (จากแนวตั้งฉากของการเคลื่อนที่) ไม่เท่ากันอีกด้วย นอกจากนี้ เมื่อเทียบทิศทางของ การหมุนรอบตัวเอง กับการหมุนรอบดวงอาทิตย์ ของแต่ละดาวเคราะห์ พบว่า ดาวศุกร์ ( Venus) และ ดาวยูเรนัส ( Uranus) จะหมุนรอบตัวเอง แตกต่างไปจากดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะจักรวาลของเรา

ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ ( Stars หรือ Fixed stars )
เป็นดาวที่มีแสงสว่าง และพลังงานในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ จุดกำเนิดดาวฤกษ์ จากการศึกษาของนักดาราศาสตร์พบว่า การเกิดดาวฤกษ์อุบัติขึ้นในบริเวณที่ลึกเข้าไปในกลุ่มเมฆ ฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเรียกว่า เนบิวล่า ( Nebular) โดยจะเกิดจากอะตอมของก๊าซที่รวมตัวกันเข้าเป็นเมฆมืดขนาดยักษ์ มีขนาดกว้างใหญ่หลายร้อยปีแสง แรงโน้มถ่วงจะดึงก๊าซและฝุ่นเข้ารวมกันเป็นก้อนก๊าซที่อัดแน่นหมุนรอบตัวเองจนใจกลางมีอุณหภูมิสูงมากพอ จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
การศึกษาดาวฤกษ์ศึกษา ความสว่าง สีความสว่างและโชติมาตรของดาว โดยทั่วไปดาวจะปรากฏสว่างมากหรือน้อยไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสว่างจริงเพียงอย่างเดียวแต่ขึ้นอยู่กับระยะทางของดาว จึงนิยามความสว่างจริงของดาวเป็นโชติมาตรสัมบูรณ์สีของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของดาวแต่ละดวง ดาวฤกษ์เป็นก้อนก๊าซสว่างที่มีอุณหภูมิสูง พลังงานที่เกิดขึ้นภายในดวงจะส่งผ่านออกทางบรรยากาศที่เรามองเห็นได้ เรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า ชั้นโฟโตสเฟียร์พร้อมทั้งการแผ่รังสีอินฟราเรด รังสีอุลตราไวโอเลต เอกซเรย์ รวมทั้งคลื่นวิทยุ คลื่นแสงที่ตามองเห็น การพิจารณาอุณหภูมิของดาวฤกษ์กับสี พบว่าอุณหภูมิต่ำ จะปรากฏเป็นสีแดงและถ้าอุณหภูมิสูง จะปรากฏเป็นสีน้ำเงินและกลายเป็น สีขาว โดยมีการกำหนด ดาวสีน้ำเงิน อุณหภูมิสูงเป็นพวกดาว O ดาวสีแดงเป็นพวก M และเมื่อเรียงลำดับอุณหภูมิสูงลงไปหาต่ำ สเปคตรัมของดาวได้แก่ O – B – A – F – G – K – M ดวงอาทิตย์จัดเป็นพวก G ซึ่งมีอุณหภูมิปานกลาง 4.3 วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ ดาวเกิดจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นที่หดตัวลงเนื่องจากโน้มถ่วงของตัวเอง ขณะที่กลุ่มก๊าซและฝุ่นนี้หดตัว พลังงานศักย์โน้มถ่วงบางส่วนจะกลายเป็นพลังงานจลน์หรือพลังงานความร้อน และบางส่วนคายออกมาสู่ภายนอก จากการคำนวณพบว่าใจกลางจะสะสมมวลและโตขึ้นจนกลายเป็นดาวในเวลาประมาณ 1 ล้านปี อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วพร้อมกับที่ใจกลางของดาวเริ่มเกิดขึ้น และอนุภาคตรงใจกลางจะกลายเป็นไอ โมเลกุล (โดยเฉพาะไฮโดรเจน) จะแตกตัวเป็นอะตอม และในที่สุดจะแตกตัวเป็นอิออน ฝุ่นจากภายนอกใจกลางจะบดบังแสงจากใจกลางดาวจนมองไม่เห็น ต่อมาอนุภาคและฝุ่นจะดูดกลืนรังสีจากใจกลางและคายพลังงานกลับออกมาเป็นรังสีอินฟาเรด ทำให้กลุ่มก๊าซมีความทึบแสงจนในที่สุดกลุ่มก๊าซและฝุ่นจะตกลงในใจกลางจนหมดสิ้นดังนั้นดาวที่เกิดใหม่จึงส่องรังสีอินฟาเรด ต่อมาเมื่อกลุ่มฝุ่นที่บดบังดาวเจือจางลง ดาวจะเริ่มส่องแสงออกมาให้เห็นโดยมีอุณหภูมิตั้งแต่ 4,000 – 7,000 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับมวลและการหดตัวจะดำเนินต่อไป จนอุณหภูมิที่ใจกลางสูงพอที่ไฮโดรเจนจะติดไฟได้ จึงเริ่มนับกลุ่มก๊าซและฝุ่นมีสภาพเป็นดาวอายุ 0 ปี เมื่อไฮโดรเจนติดไฟ หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์เริ่มต้น ความดันภายในดวงดาวจะสูงขึ้นจนเกิดแรงสมดุลกับแรงโน้มถ่วง ดาวจะไม่ยืดและหดต่อไปช่วงนี้ดาวยังไม่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ เราเรียก ดาวโปรตรอน (Proton Stars) ดาวจะวิวัฒนาการต่อไปในขณะที่ไฮโดรเจนกำลังรวมตัวเป็นฮีเลี่ยม ในที่สุดไฮโดรเจนในใจกลางดาวเผาไหม้หมด จะมีการยุบตัวอย่างรวดเร็ว มวลใจกลางจะเพิ่มมากขึ้น จะเหลือไฮโดรเจนเผาไหม้อยู่ชั้นนอกๆ ผิวนอกจึงขยายตัวและอุณหภูมิลดลงในสภาพนี้ เรียกว่า ดาวยักษ์แดง การหดตัวของใจกลางดาวทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น ในขณะนี้ไฮโดรเจนชั้นนอกๆจะดับผิวดาวจะร้อนและสว่างขึ้น ผิวดาวชั้นนอกอยู่ในลักษณะไม่เสถียรอาจมีการยืดหดตัวเป็นจังหวะ ทำให้ความสว่างเปลี่ยนไปเป็นจังหวะ กลายเป็นดาวแปรแสง

กาแล็กซี่

การแลกซี่ หรือดาราจักร ( Galaxy) กาแลกซี่ คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์ ก๊าซและฝุ่น ท้องฟ้า ที่เรียกว่า เนบิวล่า และที่ว่าง ( Space) รวมกันอยู่ในระบบเดียวกัน เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน กาแลกซี่ ถือเป็นองค์ประกอบหนึ่งของเอกภพเกิดมาเมื่อประมาณ 18,000 ล้านปีมาแล้ว ประมาณว่าในเอกภพมีดาราจักรถึง 100,000 ล้านระบบ และเชื่อว่า ดาวฤกษ์ต่างๆรวมทั้งดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ ต่างก็เคลื่อนรอบศูนย์กลางของกาแลกซี่ด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดางฤกษ์กับสิ่งที่อยู่ ณ ใจกลางของกาแลกซี่ ซึ่งมีแรงโน้มถ่วงสูงมาก นักดาราศาสตร์เชื่อว่าสิ่งนี้คือ หลุมดำ ( Blank Hole) ซึ่งเชื่อว่ามีความลึกไม่มีที่สิ้นสุด สิ่งต่างๆ เมื่อหลุดเข้าไปไม่สามารถออกมาได้ ดาวฤกษ์ที่เห็นบนท้องฟ้า เป็นดาวที่อยู่ในกาแลกซี่ของเรา หรือกาแลกซี่ทางช้างเผือก ( The Milky Way Galaxy) มีลักษณะเป็นฝ้าขาวคล้ายเมฆบางๆ อยู่โดยรอบท้องฟ้า (คือ ดวงดาวประมาณแสนดวง) กาแลกซี่ทางช้างเผือก เป็นกาแลกซี่แบบกังหัน เนื่องจากมองด้านบนและด้านล่างจะเห็นว่ามีโครงสร้างเป็นรูปจาน หรือจักร หรือขดหอย ( Spiral Structure) โดยจุดศูนย์กลางจะเป็นรูปวงรี ( Ellipsoid) มีความยาวถึง 100,000 ปีแสงดวงอาทิตย์ของเราอยู่ทางแขนด้านขวาห่างใจกลางของกาแลกซี่ประมาณ 30,000 ปีแสง

ประเภทของกาแล็กซี
เมื่อสังเกตจากการนำภาพถ่ายมาวิเคราะห์เราอาจจำแนกชนิดของกาแลกซี่จำแนกประเภทของกาแลกซี่ได้ 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ กาแลกซี่รูปวงกลมรี กาแลกซี่รูปกังหัน และ กาแลกซี่อสันฐาน

1. กาแลกซี่รูปวงกลมรี ( E , elliptical galaxies)
ใช้อักษร E แทนกาแลกซี่พวกนี้แล้วต่อท้ายด้วยตัวเลขที่มีความหมายแทน 10 เท่าของความรีของแผ่นกาแลกซี่ที่ปรากฏเรียงลำดับรูปร่าง นับตั้งแต่เป็นทรงกลม EO ไปจนถึงกลมแบน E7 มองด้านข้างคล้ายเลนส์นูน ( บริเวณตรงกลางสว่างเป็นรูปไข่)

2. กาแลกซี่รูปกังหัน หรือ แบบก้นหอย ( S , Spiral galaxies)
ใช้อักษร S แทน กาแลกซี่พวกนี้ และแบ่งออกเป็น a , b , c , และ d มีหลักดังนี้ ความหนาแน่นของการขดของแกนกังหัน ความชัดเจนของการเห็นแกนกังหัน – ขนาดของนิวเคลียร์
กาแลกรูปกังหัน แบ่งเป็น 2 ประเภท
2.1 กาแลกซี่รูปกังหันปกติ (Barred Spiral galaxies) บริเวณตรงใจกลางมีลักษณะคล้ายเลนส์นูนทั้งสองหน้า ขอบตรงข้ามมีแขน 2 แขนยืนออกมาแล้วหมุนวนรอบ จุดศูนย์กลางไปทางเดียวกัน ระนาบเดียวกัน และแบ่งออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่- จุดกลางสว่าง บริเวณใจกลางขนาดใหญ่แบนบาง แขนม้วนงอชิดกัน เรียกว่า สไปรัล เอส เอ ( Spiral Sa) – จุดกลางสว่างไม่มาก มีแขนหลวมๆ สองข้างเบนออกกว้าง เรียกว่า สไปรัล เอส บี ( Spiral Sb) เช่น กาแลกซี่ทางช้างเผือก-จุดกลางไม่เด่นชัด บริเวณใจกลางเป็นแกนเหล็ก แขนสองข้างใหญ่ ม้วนตัวอย่างหลวมๆ แยกออกจากกัน เรียกว่า สไปรัล เอส ซี (Spiral Sc)

2.2 กาแลกซี่อสัณฐาน หรือไร้รูปร่าง ( Irr , Irregular galaxies) ใช้อักษร Irr แทน กาแลกซี่พวกนี้ และแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ- กาแลกซี่อสันฐาน 1 (Irr I) เป็นกาแลกซี่อสันฐานที่มีสสารอยู่ระหว่างดาวเป็นจำนวนมาก พร้อมดาวฤกษ์อายุน้อยหรือดาวที่เพิ่งเกิดใหม่ มองเห็นเป็นความสว่างกระจัดกระจาย- กาแลกซี่อสันฐาน 2 (Irr II) มีจำนวนน้อย รูปร่างไม่แน่นอน ไม่ปรากฏให้เห็นเป็นดาวแยกเป็นดวงๆ แต่ประกอบด้วยฝุ่นและก๊าซปริมาณมาก ตัวอย่างกาแลกซี่พวกนี้ได้แก่ เมฆแมกเจลเลนใหญ่ และเมฆแมกเจลเลนเล็ก ซึ่งอยู่บนท้องฟ้าซีกโลกใต้ กาแลกซี่สว่างมากๆ ประมาณ 2 ใน 3 จะเป็นกาแลกซี่รูปกังหัน