กาแล็กซี่

กาแล็กซี
          กาแล็กซีคืออาณาจักรหรือระบบของดาวกฤษ์จำนวนนับแสนล้านดวง   อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล   ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี   โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละออง   ที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวกฤษ์   กาแล็กซีเกิดหลังบิกแบงประมาณ 1,000 ล้านปี   เกิดจากกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวกฤษ์จำนวนมาก   ซึ่งเป็นสมาชิกสำคัญของกาแล็กซี   กาแล็กซีที่ระบบสุริยะสังกัดอยู่คือ กาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) หรือ กาแล็กซีของเรา  นอกจากนี้ยังมีกาแล็กซีอื่นๆ ที่สังเกตได้ด้วยตาเปล่า   ได้แก่ กาแลกซีเอนโดรเมดา   กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก ดังภาพ 4.3
 

ภาพ 4.3 แสดงการกระจายของดาวกฤษ์ในกาแล็กซีทางช้างเผือก   โดยการนำภาพถ่ายท้องฟ้าทุกทิศทางมาต่อกันตามตำแหน่งที่ใช้พิกัดซึ่งมีแกนนอนเป็นเส้นที่ผ่านทางช้างเผือก


          นักเรียนสามารถสังเกตกาแล็กซีได้ในคืนที่ท้องฟ้าปลอดโปร่งแจ่มใส   ไม่มีแสงจันทร์สว่างและแสงไฟรบกวน   โดยจะสังเกตเห็นทางช้างเผือกปรากฏเป็นแนวฝ้าขาวจางๆ   ขนาดกว้างประมาณ 15 องศา   พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า   โดยเฉพาะท้องฟ้าในทิศทางของกลุ่มดาวแมงป่อง (ขณะขึ้นไปสูงสุดจะอยู่ทางทิศใต้ที่มุมเงยประมาณ 50 องศา) กลุ่มดาวคนยิงธูน กลุ่มดาวอินทรี และกลุ่มดาวหงส์ ซึ่งเป็นส่วนของทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ง่าย   ชัดเจนและสวยงาม

กิจกรรม 4.2 ทางช้างเผือก
          สังเกตทางช้างเผือกบนท้องฟ้า   วาดภาพกลุ่มดาวในทางช้างเผือกแต่ละกลุ่มดาวบริเวณนั้น   อภิปรายและนำเสนอผลการสังเกต



4.2.1 กาแล็กซีทางช้างเผือก


          ภาพจากกล้องดูดาว   แสดงให้เห็นว่าทางช้างเผือก   คือกฤษ์จำนวนมากที่อยู่ไปทางเดียวกัน   โดยอยู่ห่างจากโลกต่างกัน   นักดาราศาสตร์ทราบรูปร่างของกาแล็กซีทางช้างเผือก   โดยการศึกษาวิเคราะห์ดาวกฤษ์ที่อยู่ในกาแล็กซี

ภาพ 4.4 ดาวกฤษ์บริเวณทางช้างเผือก
          ภาพ 4.4 แสดงดาวกฤษ์บริเวณทางช้างเผือกและใกล้เคียง   ด้านซ้ายมือจะสังเกตเห็นกลุ่มดาวนายพราน   ขวามือบนของกลุ่มดาวนายพรานคือกลุ่มดาววัว   ซึ่งมีดาวลูกไก่อยู่ในกลุ่มนี้ด้วย   ด้านขวามือของจุดกึ่งกลางภาพจะเป็นกาแล็กซีแอนโรเมดา   มีลักษณะไม่กลมเหมือนภาพดาวกฤษ์ทั่วไป   เหนือกาแล็กซีแอนโดรเมดาคือกลุ่มดาวแคสสิโอเปียหรือกลุ่มดาวค้างคาว   ซึ่งอยู่ในทางช้างเผือกด้านขวามือสุดคือดาวหางหงส์ในกลุ่มดาวหงส์
          ดาวกฤษ์ทั้งหมดในทางช้างเผือก   และดาวกฤษ์ทั้งหลายที่เราเห็นบนฟ้า   รวมทั้งระบบสุริยะ   อยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก หรือกาแล็กซีของเรา ระบบสุริยะอยู่ที่แขนของกาแล็กซีด้านกลุ่มดาวนายพรานและอยู่ห่างศูนย์กลงของกาแล็กซีประมาณ 30,000 ปีแสง   มีดาวกฤษ์ไม่น้อยกว่าแสนล้านดวงในกาแล็กซีนี้   ดังนั้น กาแล็กซีทางช้างเผือกจึงมีขนาดใหญ่มาก   มีรูปร่างคล้ายกังหัน   คือมีบริเวณกลางส่วาง และมีแขโค้งรอบนอกหลายแขน   ระยะจากขอบหนึ่งผ่านจุดศูนย์กลางไปยังอีกขอบหนึ่งยาวประมาณ 100,000 ปีแสง   ถ้ามองกาแล็กซีของเราด้านบน   จะเห็นเหมือนกังหัน   แต่ถ้าดูด้านข้างจะเห็นเหมือนด้านข้างของเลนส์นูนหรือจานข้าว 2 จานประกบกัน ดังภาพ 4.5 และ 4.6


 
ภาพ 4.5 ภาพวาดกาแล็กซีทางช้างเผือกมองด้านบน   ระบบสุริยะอยู่ห่างจากจุดกลาง 30,000 ปีแสง


 
ภาพ 4.6 ภาพกาแล็กซีทางช้างเผือกมองด้านข้าง ตรงกลางหนา 15,000 ปีแสง


4.2.2 กาแล็กซีเพื่อนบ้าน
          เมื่อมองดูฟ้า   นอกจากดาวกฤษ์ เนบิวลาทางช้งเผือก   ซึ่งรวมกันอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือกาแล็กซีของเราแล้ว   ยังมีกาแล็กซีอื่นที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า   จึงเรียกว่ากาแล็กซีเพื่อนบ้าน   ได้แก่ กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก  ซึ่งอยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศใต้   ทำให้เห็นได้ยากสำหรับผู้ที่อยู่ภาคเหนือ   ยังมีกาแล็กซีที่เห็นได้ด้วยตาเปล่าและน่าสนใจอีกแห่งหนึ่งคือกาแล็กซีแอนโดรเมดา   อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวแอนโดรเมดา   เป็นกาแล็กซีรูปกังหันเหมือนกับกาแล็กซีทางช้างเผือก   แต่มีขนาดใหญ่กว่า ดังภาพ 4.7


ภาพ 4.7 กาแล็กซีแอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีรูปกังหันหรือสไปรัลอยู่ห่างโลก 2.4 ล้านปีแสง อยู่ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา

  
ท้องฟ้าทิศเหนือเวลา 21.00น. ของวันที่ 15 พฤศจิกายน ของทุกปี
กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดาซึ่งอยู่ระหว่างกลุ่มดาวม้าบินและกลุ่มดาวค้างคาว



กิจกรรม 4.3 สังเกตกาแล็กซีเพื่อนบ้าน
         
สังเกตกาแล็กซีแอนโดรเมดาจากท้องฟ้าจริงด้วยตาเปล่า   หรือใช้กล้องสองตาระบุวัน เวลา ที่สังเกต ค่ามุมทิศ และมุมเงย พร้อมทั้งวาดและนำเสนอ
- นักเรียนคิดว่าในกาแล็กซีแอนโดรเมดาจะมีระบบดาวเหมือนระบบสุริยะหรือไม่และจะมีสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับโลกของเราหรือไม่
          นักดาราศาสตร์แบ่งกาแล็กซีออกเป็น 4 ประเภท ตามรูปร่าง ดังภาพ 4.8 ถึง 4.11
เอ็ม <
ย่อมาจาก เมสสิแอร์ (Messier) เป็นชื่อนักล่าดาวหางชาวฝรั่งเศส เอ็นจีซี  ย่อจาก The New Genneral Catalogue

 
ภาพ 4.8 กาแล็กซีเอ็ม 81 ในกลุ่มดาวหมีใหญ่ เป็นกาแล็กซีกังหันหรือสไปรัล

 
ภาพ 4.9 กาแล็กซีเอ็นจีซี 7479 เป็นกาแล็กซีกังหันมีแกน หรือบาร์สไปรัล
 
ภาพ 4.10 กาแล็กซีเอ็ม 87 เป็นกาแล็กซีแบบรูปไข่
 


ภาพ 4.11 กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่เป็นกาแล็กซีไร้รูปทรง

คำถามท้ายบท
1. เพราะเหตุใดนักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จึงเห็นด้วยกับทฤษฎีบิกแบงที่ใช้อธิบายกำเนิดเอกภพ
2. ธาตุอะไรมีมากที่สุดในเอกภพ
3. เอกภพประกอบด้วยระบบอะไรบ้าง
4. เอกภพเมื่ออายุประมาณ 300,000 ปี มีธาตุอะไรบ้างเป็นองค์ประกอบสำคัญ
5. กาแล็กซีคืออะไร   และเคลื่อนที่อย่างไร
6. กาแล็กซีทางช้างเผือกมีระยะขอบหนึ่งผ่านจุดศูนย์กลางไปยังอีกขอบหนึ่งประมาณ 100,000 ปีแสง คิดเป็นระยะกี่กิโลเมตร
7. ทางช้างเผือกกับกาแล็กซีทางช้างเผือก   ต่างกันอย่างไร
8. กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่แตกต่างจากกาแล็กซีแอนโดรเมดาอย่างไร