การใช้ประโยชน์จากดาวฤกษ์

มนุษย์ในสมัยโบราณใช้ประยชน์จากดาวฤกษ์  และกลุ่มกาวในหลายด้าน  ดังนี้

การหาทิศ

ดาวที่เรานิยมใช้ในการหาทิศ คือ ดาวเหนือ (polaris) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือมากที่สุด  อยู่ในกลุ่มดาวหมี เล็ก  (ursa minor)  ดาวเหนือจะอยู่คงที่ส่วนดาวอื่นจะโครจรไปรอบ ๆ ตามการหมุนรอบตัวเองของโลก  ดังนั้นเราจึงใช้ดาวเหนือในการหาทิศ  กล่าว คือ  ถ้าหันหน้าไปทางดาวเหนือคือทิสเหนือด้านขวามือจะเป็นทิศตะวันออก  ด้าน ซ้ายมือจะเป็นทิศตะวันตก  และด้านหลังจะเป็นทิสใต้
ส่วนการหาทิศใต้  เราจะใช้กลุ่มดาวกางเขนใต้ในการหาทิศ  คนไทย เรียกกลุ่มดาวกางเขนใต้ว่า  ดาวว่าวปักเป้า  โดยในฤดูร้อนจะเห็นกลุ่มดาว กางเขนใต้ในตอนดึก  แต่ในฤดูฝนจะเห็นในตอนหัวค่ำ  ดวงดาวล้างสุดของดาว กางเขนใต้จะชี้ไปทางทิศใต้

การบอกเวลา

กลุ่มดาวที่บอกเวลาที่นิยมกันเป็นส่วนใหญ่คือ  ดาวหมีใหญ่ (ursa major) เป็นกลุ่มดาวที่อยู่ในซีกโลกเหนือ  กลุ่มดาวดังกล่าวนี้คนไทยจินตนาการเป็น รูปจระเข้  จึงเรียกว่า  กลุ่มดาวจระเข้  ในตอนหัวค่ำเราจะเห็นด้านหัวของ ดาวจรเข้าขึ้นทางทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและเมื่อเวลา  24.00  น .  ดาวกลุ่มนี้จะอยู่กลางท้องฟ้าโดยส่วนหัวจะชี้ไปทางทิศเหนือ  และเมื่อ ใกล้สว่างส่วนหัวจะค่อย ๆ ลับขอบฟ้าไปทางทิศตะวันตก  เราจึงนิยมใช้กลุ่มดาวหมีใหญ่หรือกลุ่มดาวจระเข้ ในการบอกเวาลา

แผนที่ดาว

 
 
           แผนที่ดาว  คือ  แผนที่แสดงตำแหน่งของดวงดาวบนท้องฟ้าที่ครอบโลกของเรา อยู่  จะมีลักษณะเป็นทรงกลมไม่ว่าเราจะดูดวงดาวที่ตำแหน่งใดของโลก  ตัวผู้ ดูจะเป็นศูนย์กลางของท้องฟ้าเสมอ

การทำแผนที่

           เราอาจทำแผนที่ดาวได้โดยใช้ทรงกลมท้องฟ้าเช่นเดียวกับการทำแผนที่ โลก  ซึ่งในการใช้แผนที่ดาวหาวตำแหน่งดาวหรือการอ่านแผนที่ดาวจะต้องทราบ สิ่งต่าง ๆ ดังนี้

  1. ทิศบนท้องฟ้า (direction) เกืดจากการหมุนรอบตัวเองของโลกจากทางทิศตะวันตกไปทางทิศตะวันออกและลับของฟ้าทางทิสตะวันตก
  2. เส้นขอบฟ้า (Horizon) คือ เส้นวงกลมบนพื้นโลกจรดของฟ้าล้อมรอบตัวเรา
  3. เส้นเมอริเดียนท้องฟ้า (meridian) เป็นเส้นที่แบ่งครึ่งท้องฟ้าออกเป็น 2 ส่วน  คือ  ซีกทางตะวันออกและตะวันตก
  4. เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า (celestial equator) จะอยู่ในระนาบเดียวกับเส้นศูนย์สูตรของโลก  และจะมีจุดผ่าน 3 จุด  คือ  ขอบฟ้าทิศตะวันตกและขอบฟ้าทิศตะวันออก และจดที่ 3 คือ จุดเหนือศรีษะ
  5. จุดยอดท้องฟ้า (zenith) คือ จุดสูงสุดบนท้องฟ้า จะอยู่เหนือศรีษะพอดี
    หรือเรียกว่าจุดเหนือศรีษะ

การอ่านแผนที่ดาว

การอ่านแผนทีดาวจะทำให้ผู้ดูดาวรู้จักกลุ่มดาวบนท้องฟ้าอย่างทู กต้องว่ากลุ่มดาวแต่ละกลุ่มนั้นมีดาวสำคัญอยู่กี่ดวงและอยู่ใกล้กันในลักษณะ อย่งไร  การอ่านแผนที่ดาวจะไม่เปมือนกับการอ่านแผนที่โลก  เนื่องจากการอ่าน แผนที่โลกแราจะต้องก้มมองลงไปบนแผนที่โลกที่เราอยู่  แต่การอ่านแผนทีดาวเรา จะต้องแหงนหน้าขึ้นบนท้องฟ้า  แล้วยกแผนที่ดาวขึ้นเหนือศรีษะแทนท้อง ฟ้า  ตั้งทิศตามแผนที่ดาวและทิศจริงในท้องฟ้าให้ตรงกัน  จะเห็นดวงดาวบนท้อง ฟ้าตรงกับตำแหน่งที่อยู่ในแผนที่ดาว

อุณหภูมิและสีของดาวฤกษ์

 

ดาวฤกษ์ที่มีมากมายบนท้องฟ้า  จะมีสีและอุณหภูมิแตกต่างกันสีของดาว ฤกษ์  สามารถบอกถึงอุณหภูมิด้วย  เช่น  ดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิต่ำจะมีสีข้อน ข้างแดง  และดาวฤกษ์ที่มีอุณหภูมิสูงจะมีสีขาวหรือสีขาวอมน้ำเงิน

องค์ประกอบของดาวฤกษ์

     
 
            ดาวฤกษ์มีองค์ประกอบที่สำคัญ  คือ  ไฮโดรเจน ประมาณ 90.8 % ฮีเลียม 9.1 % และธาตุโลหะอื่น ๆ ที่อยู่ในสภาพของแก๊สอีก 0.1 %กาแล็กซีทางช้างเผือกประกอบด้วยกาวฤกษ์จำนวนมาก  และดาว ฤกษ์แต่ละดวงจะอยู่ห่างไกลกันมาก  เราจึงมองเห็นว่าดาวฤกษ์ไม่เคลื่อน ที่  แต่ในความเป็นจริงดาวฤกษ์ทุกดวงเคลื่อนที่อยู่ภายในกาแล็กซีโดยรักษา ระยะห่างระหว่างกันได้คงที่  จึงมองดูดเหมือนอยู่ประจำที่  เมื่อมองด้วยตา เปล่าจะเห็นดาวฤกษ์กะพริบอยู่ตลอดเวลา (อันที่จริงดาวมิได้กะพริบ  แต่ที่เรามองเห็นแสงกะพริบ  เพราะแสงเดินทาง ผ่านชั้นบรรยากาศของโลกที่มีความแปรปรวนอยู่ตลอดเวลาจึงทำให้แสงเกิดการหัก เห)

ซากดาวฤกษ์

     

           ดาวฤกษ์ เมื่อพลังงานความร้อนภายในดวงดาวจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเริ่ม หมดไป ดาวฤกษ์จะมีแรงดันลดลงจนถึงจุดวิกฤต เมื่อแรงดันมีค่าน้อยกว่าแรงดึงดูดซึ่งเกิดจากมวลของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์จะเริ่มยุบตัวลงจนกลายเป็นดาวแคระขาวดาวนิวตรอน หรือ หลุมดำใน ที่สุด ในระหว่างการยุบตัวหากแกนกลางดาวดาวฤกษ์ไม่เสถียรและแตกออก จะเกิดการยุบตัวและปลดปล่อยแรงกระแทกสู่ชั้นอื่นๆของดาวฤกษ์ เกิดเป็นซุปเปอร์โนวาปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา เศษซากดาวจะกระจายออกเป็นวงกว้างกลายเป็นกลุ่มเมฆแก็สขนาดใหญ่หรือที่เรียกว่าเนบิวลา

กำเนิด

     

 

 วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เริ่มต้นขึ้นตั้งแต่การพังทลายของแรงโน้มถ่วงของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ (GMC) เมฆโมเลกุลโดยมากจะมีขนาดกว้างประมาณ 100 ปีแสง และมีมวลประมาณ 6,000,000 มวลดวงอาทิตย์ เมื่อแรงโน้มถ่วงพังทลายลง เมฆโมเลกุลขนาดยักษ์จะแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แก๊สจากเศษเมฆแต่ละส่วนจะปล่อยพลังงานศักย์จากแรงโน้มถ่วงออกมากลายเป็นความร้อน เมื่ออุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้น เศษซากจะอัดแน่นมากขึ้นกลายเป็นรูปทรงกลมหมุนของแก๊สที่ร้อนจัด รู้จักกันในชื่อว่า ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (protostar)

      ดาวฤกษ์ก่อนเกิดที่มีมวลน้อยกว่า 0.08 มวลดวงอาทิตย์จะไม่สามารถทำอุณหภูมิได้สูงพอให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของไฮโดรเจนได้ ดาวเหล่านี้จะกลายเป็นดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระน้ำตาลที่มีมวลมากกว่า 13 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี (ประมาณ 2.5 × 1028 กก.) จะสามารถทำให้ดิวเทอเรียมหลอมละลายได้ นักดาราศาสตร์จำนวนหนึ่งจะเรียกเฉพาะวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีคุณสมบัติดังกล่าวว่าเป็นดาวแคระน้ำตาล แต่วัตถุอื่นที่ใหญ่กว่าดาวฤกษ์แต่เล็กกว่าดาวประเภทนี้จะเรียกว่าเป็นวัตถุกึ่งดาว (sub-stellar object) แต่ไม่ว่าจะเป็นดาวประเภทใด ดิวเทอเรียมจะหลอมเหลวได้หรือไม่ ต่างก็ส่องแสงเพียงริบหรี่และค่อยๆ ตายไปอย่างช้าๆ อุณหภูมิของมันลดลงเรื่อยๆ ตลอดช่วงเวลาหลายร้อยล้านปี

      สำหรับดาวฤกษ์ก่อนเกิดที่มีมวลมากกว่า อุณหภูมิที่แกนกลางสามารถขึ้นไปได้สูงถึง 10 เมกะเคลวิน ทำให้เริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่โปรตอน-โปรตอน และทำให้ไฮโดรเจนสามารถหลอมเหลวดิวเทอเรียมและฮีเลียมได้ สำหรับดาวที่มีมวลมากกว่า 1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ กระบวนการวงรอบ CNO จะทำให้เกิดองค์ประกอบสำคัญในการสร้างพลังงาน และทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันดำเนินไปต่อเนื่องอย่างรวดเร็วจนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุลของไฮโดรสแตติกส์ คือการที่พลังงานที่ปลดปล่อยจากแกนกลางทำให้เกิด “แรงดันการแผ่รังสี” ที่สมดุลกับมวลของดาวฤกษ์ ซึ่งจะป้องกันการยุบตัวจากแรงโน้มถ่วง ดาวฤกษ์นั้นก็จะเข้าสู่สภาวะที่เสถียร และเริ่มดำเนินไปตามแถบลำดับหลักของมันบนเส้นทางวิวัฒนาการ

      ดาวฤกษ์เกิดใหม่จะเข้ามาอยู่ในช่วงหนึ่งช่วงใดบนแถบลำดับหลักตามไดอะแกรมของเฮิร์ตสปรัง-รัสเซลล์ โดยที่ประเภทสเปกตรัมของแถบลำดับหลักขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ดวงนั้น ดาวแคระแดงมวลน้อยที่มีขนาดเล็กและอุณหภูมิค่อนข้างต่ำจะเผาผลาญไฮโดรเจนอย่างช้าๆ และอยู่บนแถบลำดับหลักได้นานเป็นเวลาหลายแสนล้านปี ขณะที่ดาวยักษ์อุณหภูมิสูงและมีมวลมากจะออกจากแถบลำดับหลักไปในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น ดาวฤกษ์ขนาดกลางเช่นดวงอาทิตย์ของเราจะอยู่บนแถบลำดับหลักได้ประมาณ 1 หมื่นล้านปี เชื่อว่าปัจจุบันดวงอาทิตย์อยู่ในช่วงกึ่งกลางของอายุของมันแล้ว แต่อย่างไรก็ยังคงอยู่บนแถบลำดับหลักอยู่

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์

 

        ดาวฤกษ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออารยธรรมต่างๆ ทั่วโลกมานับแต่อดีตกาล โดยเป็นส่วนหนึ่งของพิธีกรรมทางศาสนา การศึกษาดาวฤกษ์มีความก้าวหน้าขึ้นอย่างมากตลอดเวลาภายในของดาวฤกษ์และวิวัฒนาการของดาวก็ได้รับการพัฒนาขึ้นจนสำเร็จ รวมถึงการพยายามอธิบายสเปกตรัมของดาวซึ่งสามารถทำได้โดยความก้าวหน้าอย่างยิ่ง จึงจัดทำการพัฒนาเว็บไซต์นี่มาเพื่อให้ทุกคนได้รู้ถึงความเป็นมาและการพัฒนาในแต่ละยุคแต่ละสมัยได้อย่างชัดเจนถี่ถ้วน