นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 189 กรกฎาคม - สิงหาคม 2557

11 / 62

11
ปีที่ 42 ฉบับที่ 189 กรกฎาคม - สิงหาคม 2557
ร้อยเอก ปิยพล อนุพุทธางกูร
นักวิชาการ สาขาโลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ สสวท. / e-mail:
ภายหลังจากที่อากาศหนาวมาพักใหญ่ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2556
ต่อต้นปี พ.ศ. 2557 ตอนนี้อากาศก็เริ่มจะร้อนขึ้นแล้ว แดดก็จ้า
ฟ้าก็โปร่งจนท�ำให้บางคนเริ่มไม่ชอบขึ้นมา แต่ที่ว่าร้อน ๆ อย่างนี้คง
เทียบไม่ได้เลยกับสิ่งที่โลกในยุค 5,000 ล้านปีจากนี้จะได้เจอ ในตอนปลาย
อายุขัยของดวงอาทิตย์ (ถ้ามีใครอายุยืนยาวได้ถึงขนาดนั้นคงจะได้
เ จอกับปร ะสบการณ์ ตรง ) ซึ่งตอนนั้น โ ลกจ ะอยู่ ภาย ใ น
ดวงอาทิตย์เลยทีเดียว เนื่องจากดวงอาทิตย์จะขยายขนาดและมวล
ขึ้นมากสมมติว่าขนาดของดวงอาทิตย์ในปัจจุบันเทียบได้กับลูกฟุตบอล
ในอนาคตมันจะขยายขนาดจนมีขนาดใกล้ เคียงกับขนาดของ
สนามฟุตบอลเลยทีเดียว ก่อนที่จะลดขนาดลงจนมีขนาดเท่ากับมดที่
เดินอยู่บนสนามฟุตบอลนั้นหลายคนคงสงสัยว่าทราบได้อย่างไร ซึ่งค�ำตอบ
ก็คือเราคาดเดาค�ำตอบจากการสังเกตวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ดวงอื่นๆ
ที่คล้ายกับดวงอาทิตย์ในทางช้างเผือก ซึ่งผลการศึกษาเหล่านี้ให้เบาะแส
แก่เราในการท�ำนายชะตาชีวิตของดวงอาทิตย์ ถ้าเช่นนั้นเรามาเรียนรู้
สิ่งที่จะเกิดขึ้นกับดาวฤกษ์กันดีกว่า อยากรู้จังว่าจุดจบของมันเป็นเช่นไร
ความรู้ใหม่เกี่ยวกับ
ชะตาชีวิตของดวงอาทิตย์
ราวหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์กชื่อเอ็ดนาร์
เฮิรตซ์สปรุง (Ejnar Hertzsprung) และนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน
ชื่อ เฮนรี นอร์ริส รัสเซลล์ (Henry Norris Russell) ต่างคนต่างสังเกต
พบสิ่งที่น่าทึ่งในขณะที่ก�ำลังวิเคราะห์ดาวฤกษ์หลายดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์
มากที่สุด โดยพบว่าดาวฤกษ์บางดวงที่มีสีเดียวกันและอยู่ห่างจากโลก
ในระยะทางที่เท่ากันกลับมีความสว่างที่แตกต่างกันมาก เฮิรตซ์สปรุง
เรียกดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ซึ่งมีความสว่างมากว่า“ดาวยักษ์”และดาวฤกษ์
ที่อยู่ใกล้ซึ่งมีความสว่างน้อยว่า “ดาวแคระ” จากนั้นในเดือนธันวาคม
พ.ศ. 2456 รัสเซลล์ได้น�ำเสนอแผนภูมิชุดแรกของสิ่งที่เราเรียกกันใน
ปัจจุบันว่าแผนภูมิเฮิรตซ์สปรุง-รัสเซลล์(Hertzsprung-Russeldiagram)
หรือแผนภูมิเอช-อาร์ แผนภูมินี้เปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์
(ในแกนตั้ง) กับสีของดาวฤกษ์หรือสเปกตรัม (ในแกนนอน)
โดยอาศัยข้อมูลจากการสังเกตดาวฤกษ์ในท้องฟ้าในศตวรรษที่20
ท�ำให้เริ่มมีความคิดเห็นแรก ๆ เกี่ยวกับฟิสิกส์ของดวงดาวออกมา
โดยเชื่อว่ามวลและความสว่างของดาวฤกษ์มีความสัมพันธ์กัน ในตอน
นั้นนักดาราศาสตร์เริ่มสงสัยว่าดาวฤกษ์มีวิวัฒนาการอย่างไรและคิดว่า
อาจเป็นไปได้ที่ดาวฤกษ์เหล่านั้นมีวิวัฒนาการและเคลื่อนที่ไปบน
แผนภูมิเอช-อาร์ เป็นระยะเวลานานหลายทศวรรษแล้วที่เราได้เรียนรู้
ว่ามวลของดาวฤกษ์บงการชีวิตของมันเอง ทั้งยังเป็นตัวก�ำหนดความ
สว่างและอุณหภูมิของดาวฤกษ์อีกด้วย ซึ่งในปัจจุบันเราสรุปทุกขั้นตอน
ของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ไว้ในแผนภูมิที่ส�ำคัญดังกล่าว
นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพทั้งบนภาคพื้น
และในอวกาศ เพื่อวัดความสว่างสีและต�ำแหน่งของดาวฤกษ์ ตัวอย่าง
เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลสามารถสังเกตการณ์ดาวฤกษ์ที่
คล้ายดวงอาทิตย์ที่อยู่ห่างออกไป2.5ล้านปีแสงในกาแล็กซีแอนโดรเมดา
ดาวฤกษ์เหล่านั้นมีความสว่างน้อยกว่าดาวฤกษ์ที่สว่างน้อยที่สุดที่มนุษย์
สามารถมองด้วยตาเปล่าถึง 1 หมื่นล้านเท่า
ในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ สิ่งห่อหุ้มรอบนอกของดาวฤกษ์
(ที่มีลักษณะเดียวกันกับดวงอาทิตย์) จะถูกพัดออกไปยังตัวกลางระหว่างดาวฤกษ์
ที่อยู่รอบ ๆ เหลือไว้เพียงแกนกลางที่ร้อนและไม่มีอะไรห่อหุ้ม ภาพนี้แสดงถึงเนบิวลา
ดาวเคราะห์ โดยรังสีเหนือม่วงที่แผ่ออกจากแกนกลางให้ความสว่างกับแก๊สและ
ฝุ่นที่ถูกขับออกไป ก่อเป็นรูปร่างซึ่งเป็นที่มาของชื่อ “เนบิลาผีเสื้อ (Butterfly
Nebula)” ในอนาคตเนบิวลานี้จะเหลือเพียงแกนกลางของดาวฤกษ์ตั้งต้นที่
เผาไหม้ไฮโดรเจนเท่านั้น ที่เราเรียกว่า ดาวแคระขาว
วงจรชีวิตของดาวฤกษ์
สแกนโค้ดนี้เพื่อ
ชมภาพเคลื่่อนไหว