หน่วยที่ 1 วิวัฒนาการของเอกภพและระบบสุริยะ

หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 วิวฒั นาการของเอกภพและระบบสุริยะ
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 2 เทคโนโลยอี วกาศ
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 3 การเปล่ียนแปลงของธรณีภาค
หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 ธรณีพิบตั ิภยั
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 5 บรรยากาศและสมดุลพลงั งานของโลก
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 6 การหมนุ เวยี นของน้าและอากาศบนโลก

ส่ิงมีชีวติ โลก ดวงดาวบนทอ้ งฟ้า กาแลก็ ซีต่าง ๆ เอกภพ (ว 3.1 ม.6/1, 2)
ลว้ นเป็นส่วนหน่ึงของเอกภพ กาแลก็ ซี (ว 3.1 ม.6/3)
เอกภพเกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร ดาวฤกษ์ (ว 3.1 ม.6/4, 5, 6, 7)
เอกภพเกิดข้ึนเมื่อประมาณ 13,700 ล้านปี ก่อน โดยเกิดข้ึน ระบบสุริยะ (ว 3.1 ม.6/8, 9)
จากจุดเล็ก ๆ ที่มีสภาวะร้อนจดั และมีความหนาแน่นสูงมาก คาถามทา้ ยหน่วยการเรียนรู้
เกิดการขยายตวั เมื่อเวลาผ่านไป เอกภพมีวิวฒั นาการจนเกิด
สสารต่าง ๆ เกิดกาแล็กซี ดาวฤกษ์ ระบบสุริยะ โลก รวมถึง 1/103
ส่ิงมีชีวติ ตา่ ง ๆ บนโลก

มนุษยแ์ ละส่ิงมีชีวิตอาศยั อยบู่ นโลกซ่ึงเป็ นส่วนเลก็ ๆ
ในเอกภพอนั กวา้ งใหญ่ ทุกสรรพส่ิงในเอกภพกาเนิดข้ึน
จากจุดเดียวกนั ซ่ึงนักวิทยาศาสตร์เช่ือว่าเอกภพและเวลา
เร่ิมตน้ ข้ึนจากจุดเล็ก ๆ ที่มีความร้อนและหนาแน่นสูงท่ี
ขยายตวั ออกอยา่ งรวดเร็วตามทฤษฎีบิกแบง จากน้นั เอกภพ
ไดม้ ีววิ ฒั นาการจนเกิดสสารท่ีก่อตวั เป็ นเนบิวลา กาแล็กซี
ดวงดาว ดวงอาทิตย์ โลก รวมถึงมนุษย์

2/103

เอกภพ (universe) คือ หว้ งอวกาศอนั กวา้ งใหญ่ไพศาล

ประกอบด้วยดวงดาว กาแล็กซี เนบิวลา หลุมดา รวมถึง
ท่ีวา่ งระหวา่ งดวงดาว

เอกภพเกิดข้ึนได้อย่างไรน้ันยงั ไม่มีคาตอบที่แน่ชัด
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าเอกภพเกิดข้ึนจากการ
ขยายตวั ของจุดเล็ก ๆ ที่มีความร้อนและความหนาแน่นสูง
เมื่อประมาณ13,700 ลา้ นปี ก่อน

3/103

ทฤษฎีท่ีใชอ้ ธิบายการกาเนิดเอกภพท่ีน่าสนใจมีหลาย ทฤษฎีบิกแบง เป็ นทฤษฎี
ที่ไดร้ ับการยอมรับมากท่ีสุด
ทฤษฎี ดงั น้ี
◼ ทฤษฎีบิกแบง (big bang theory)
◼ ทฤษฎีสภาวะคงตวั (steady state theory)
◼ ทฤษฎีเอกภพแกวง่ กวดั (oscillating universe theory)

ลองทาดู

ให้นกั เรียนสืบคน้ ขอ้ มูลเกี่ยวกบั ทฤษฎีอื่น ๆ ที่ใชอ้ ธิบายการเกิดเอกภพ แลว้ ร่วมกนั อภิปรายวา่
ทฤษฎีน้นั มีความเป็ นไปไดห้ รือไม่ แตล่ ะทฤษฎีมีรายละเอียดเหมือนหรือแตกต่างกนั อยา่ งไร

4/103

1.1 ทฤษฎบี กิ แบง

ทฤษฎีบิกแบง (big bang theory) เสนอโดย ฌอร์ณ เลอเมตร์

เมื่อ พ.ศ. 2470
มีแนวคิดว่า เม่ือประมาณ 13,700 ลา้ นปี ก่อน จุดเริ่มตน้ ของ

เวลาและเอกภพกาเนิดข้ึนจากจุดเล็ก ๆ ท่ีมีสภาวะร้อนจัดและมี
ความหนาแน่นสูงมากเกิดการขยายตวั

เมื่อเวลาผา่ นไป เอกภพมีวิวฒั นาการจนเกิดสสารและดวงดาว
ต่าง ๆ ในเอกภพ

ฌอร์ณ เลอเมตร์ (Georges Lemaitre)
นกั ดาราศาสตร์ชาวเบลเยย่ี ม

5/103

ที่จริ งแล้วแนวคิดของเลอเมตร์ น้ันเรี ยกว่า
สมมติฐานของอะตอมเริ่มแรก (hypothesis of the
primeval atom)

บิกแบงเป็ นช่ือที่ถูกเรียกเพื่อลอ้ เลียนโดยเฟรด
ฮอยล์ ซ่ึงเป็ นผู้สนับสนุนทฤษฎีสภาวะคงตัวและ
ไมเ่ ห็นดว้ ยกบั แนวคิดของเลอเมตร์

ภายหลงั แนวคิดของเลอเมตร์เป็ นที่ยอมรับมากข้ึน
และเรียกกนั ติดปากในชื่อทฤษฎีบิกแบง

เฟรด ฮอยล์ (Fred Hoyle)
นกั ฟิ สิกส์ดาราศาสตร์ชาวองั กฤษ

6/103

พ.ศ. 2472 เอด็ วนิ ฮบั เบิล พบวา่ กาแลก็ ซีส่วนใหญ่

กาลงั เคล่ือนท่ีออกจากโลก ยิ่งกาแล็กซีอยู่ไกลมาก
ก็จะยงิ่ มีความเร็วในการเคลื่อนท่ีออกจากโลกมาก

แสดงให้เห็นว่าเอกภพยงั คงขยายตัวและเป็ นไป

ตามแนวคิดเลอเมตร์

หากมองยอ้ นกลับไปยังจุดเร่ิ มต้นของบิกแบง
เอกภพจะตอ้ งมีขนาดเล็กมาก มีความหนาแน่นและ

อณุ หภมู ิสูงมากเป็ นอนนั ต์

เอด็ วิน พาวเวลล์ ฮบั เบิล (Edwin Powell Hubble) 7/103
นกั ดาราศาสตร์ชาวอเมริกนั

จอร์จ กามอฟ (George Gamow) พ.ศ. 2491 จอร์จ กามอฟ (George Gamow)
นกั ฟิ สิกส์ชาวอเมริกนั ไดเ้ สนอแนวคิดเกี่ยวกบั การเกิดธาตแุ ละปริมาณของ
ธาตตุ า่ ง ๆ ในเอกภพ

ธ า ตุ ใ น เ อ ก ภ พ เ กิ ด ข้ึ น จ า ก ก า ร ร ว ม กัน ข อ ง
อนุภาคมูลฐานในอตั ราส่วนที่เหมาะสม ทาให้เกิด

ไอโซโทปของธาตไุ ฮโดรเจน
เมื่อเกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ฟิ วชนั จึงเกิด

ธาตุท่ีหนกั ข้ึนในลาดบั ถดั ไป
เม่ื อศึ กษาป ริ มาณของ ธาตุในเอกภพจะพบว่า

เอกภพประกอบด้วยธาตุเบา คือ ไฮโดรเจนและ
ฮีเลียม เป็ นส่วนใหญ่

8/103

ในช่วงแรกหลงั จากการเกิดบิกแบง เอกภพมีอณุ หภูมิ
สูงมากจนอะตอมไม่สามารถก่อตวั ข้ึนได้

เม่ือเอกภพขยายตวั ออก เยน็ ตวั ลง และมีที่วา่ งมากข้ึน
อนุภาคเล็ก ๆ จึงเร่ิ มรวมตัวกันเป็ นกลุ่ม ก่อตัวเป็ น
อะตอม และอะตอมรวมตวั กนั จนเกิดเป็ นดาวฤกษแ์ ละ
กาแลก็ ซี

ดาวฤกษ์มีการเกิดใหม่และดับลง วตั ถุต่าง ๆ เช่น
ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง ดาวเคราะห์ รวมถึงหลุมดา
ก็ไดก้ ่อกาเนิดข้ึนในเวลาเดียวกนั

9/103

เกดิ อนุภาค เกดิ นวิ เคลยี สของ เกดิ อะตอมของธาตเุ บา เกดิ กาแลก็ ซี เกดิ ธาตหุ นัก หลุมดา 2531467
โปรตอน ธาตุเบา (H, He) และปรากฏรังสี และดาวฤกษ์ ระบบสุริยะ และมนุษย์
และนวิ ตรอน ไมโครเวฟพื้นหลงั ●● เปมมัจ่ืออื่ อจเเกุบเวิดวนลั บลาิกเผาวแ่าผลาบน่นางผไนไเ่าปปอไนก1ปไ13ภ0ป0พ–30–ป16ไ2,รด0ลนวะ0ก้ิานาม0านาทเนปทณี ิีดีเเขอ1อ้ึน3กก,แ7ภล0พะ0
เกดิ ปัจจุบัน เมลวาี้อลนุณาปเหรี ิ่มเภอเูมดกิลนภ17ดไ0พล28,ปเ0ม7คงเข0คเีอลค0หา้ลุณวงลเลวหคินวหืินอลินภว1าู้ม0ิน1ิป3รเคะลมวาินณ 2.725
อนุภาค
รังสีคอสมกิ มูลฐาน ● เมอคคมกินีวธเลิ่ืดลอาุภวอ็ตรเกาินว์กุแนคตลลเุโภราะปิ่มอาผสรครน่าสตมวนรอาูมลรไวนตฐปมแวัา่ ลตงนก1ะัวๆ0นัตนก–่เาห3ิวปับง6ต็นโวรๆาโิปอนแปเนราชรรทต่นตวีมออมเคอานนตกวกแวัขาภกล้รึนพน์ักะ
พลงั งานสูง ● มเแนอกิีเอรวิดลุณตงธ็กเโรปหาตอนต็ นภรนุห้มูมอนนถินว1กั่ว0เโขคง27้ฟึนมลเตีคยลอส่าวนมขนิ าอโกงบธพซาออตทนุไี่ทฮนาโิวใดตหรร้เิจกโินด
● ชเแกรกวล่าิดแดมะงกลถฮทอาก็ีเึง่เะลแอปซตียลกีแฏมกอ็ ภลิอซมะพนีตเขุภก่าอิดายงคาดงๆยธาตวหาฤวัตลกอุไุมษอฮดภ์กโาอดยรยใระ่านเบงจเรบนนวสบดแุิรวเลิรยล็ะวา
อนิ เฟลชัน ● เอขฮรรว้ีเึนยลมุกภไียถดวามึงคา่้ทโแอ่ีมลลนิ ีกเะสเแฟปถลฏลียะรชิอสภันิ่งาุภมพ(iาีชnคีวfจlิตaะtหioกัnล) า้ งกนั และ
● มหเกีเาิดฉยรพไังปาสะีไรัมงสโีคอรเสวมฟิกพพ้ืนลหงั ลงางั นซส่ึงูงนเทับ่าเนป็้ัน
บิกแบง ● ยแเนงัส่ืไองมแงม่จรีอกานกแหจุภ่างคนเอใวกดนภๆพขเออกงกิดอภขน้พึนุภาคมากกว่า

10–36 วินาที ปฏิอนุภาคจึงทาให้เกิดสสารต่าง ๆ
T = 1027 K ในเอกภพได้

10–12 วินาที 10–6 วินาที ควาร์ก นวิ ตริโน ไอออน ดาวฤกษ์
T = 1027 K T = 1013 K โบซอน อะตอม กาแลก็ ซี
กลอู อน เมซอน โฟตอน หลมุ ดา
3 นาที 300,000 ปี อเิ ลก็ ตรอน แบริออน
T = 108 K T = 104 K มิวออน
เทา
100 ลา้ นปี
**คลิกที่ - เพื่อใหข้ อ้ ความปรากฏหรือเปลี่ยนขอ้ ความ T = 70 K 13,700 ลา้ นปี 10/103
T = 2.725 K

1.2 หลกั ฐานทส่ี นับสนุนทฤษฎบี กิ แบง

ทฤษฎีบิกแบงมีความน่าเช่ือถือมากกว่าทฤษฎีอื่น ๆ
เน่ืองจากมีหลกั ฐานสาคญั 2 ประการ ดงั น้ี

1. การขยายตวั ของเอกภพ (expansion of the universe)

เอด็ วนิ พาวเวลล์ ฮบั เบิล (Edwin Powell Hubble) ศึกษา
ความสัมพนั ธ์ระหวา่ งระยะห่างของกาแล็กซีกบั การเล่ือน
ทางแดงโดยใชป้ รากฏการณ์ดอปเพลอร์ (doppler effect)

เม่ือ พ.ศ. 2473 ฮับเบิลได้เสนอ กฎของฮับเบิล
(Hubble’s law) ซ่ึงมีใจความวา่ “กาแลก็ ซีกาลังเคลื่อนห่าง
ออกจากกนั และมอี ัตราเร็วเป็ นปฏิภาคโดยตรงกับระยะทาง
จากโลก”

11/103

จากหลกั การของดอปเพลอร์ ถา้ กาแล็กซีเคลื่อนท่ีออกจากผูส้ ังเกต ความยาวคลื่นแสงจากกาแล็กซีจะเพมิ่ มากข้ึน

โดยเล่ือนไปทางแสงสีแดงซ่ึงมีความยาวคล่ืนมาก เรียกวา่ การเล่ือนทางแดง (redshift)

แต่ถา้ กาแล็กซีเคล่ือนท่ีเขา้ หาผูส้ ังเกต ความยาวคล่ืนแสงจะลดน้อยลงโดยเลื่อนไปทางแสงสีน้าเงินซ่ึงมีความยาว
คล่ืนนอ้ ย เรียกวา่ การเลื่อนทางนา้ เงนิ (blueshift)
1

2
3

4

แหล่งกาเนิดคลื่นเคล่ือนที่ S1 S2 S3 S4 แหล่งกาเนิดคล่ืนเคล่ือนที่
ออกจากผสู้ งั เกต จึงเห็น เขา้ หาผสู้ งั เกต จึงเห็น
การเลื่อนทางน้าเงิน
การเล่ือนทางแดง

12/103

จากการศึกษาของฮบั เบิล พบวา่
● กาแล็กซีท่ีอยใู่ นกลุ่มทอ้ งถ่ิน (local group) จะเกิดการเลื่อนทางน้าเงิน เนื่องจากมีแรงโนม้ ถ่วงคอยดึงกาแลก็ ซีท่ีอยู่

ใกลเ้ คียงใหเ้ คลื่อนท่ีเขา้ หากนั
● กาแลก็ ซีที่อยนู่ อกกลุ่มทอ้ งถ่ินจะเกิดการเล่ือนทางแดง
● ยงิ่ กาแลก็ ซีที่อยหู่ ่างออกไปมาก ๆ กจ็ ะยง่ิ มีการเล่ือนทางแดงมากข้ึนหรือเคล่ือนที่ห่างออกไปเร็วข้ึน
● การคน้ พบน้ีสอดคลอ้ งกบั ทฤษฎีบิกแบงท่ีอธิบายถึงการขยายตวั ของเอกภพ

Big Bang

13/103

อาร์โนเพนเซียส (Arno Penzias)และรอเบิร์ต วลิ สนั (Robert Wilson) 2. การค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง (microwave
นกั ฟิ สิกส์ชาวอเมริกนั cosmic background)

พ.ศ. 2508 อาร์โนเพนเซียสและรอเบิร์ต วิลสัน
ได้ทดสอบเคร่ื องรับสัญญาณวิทยุความไวสูง พบว่า
เครื่องรับสัญญาณไดร้ ับสัญญาณวิทยุในยา่ นไมโครเวฟ
รบกวนอย่ตู ลอดเวลาโดยไม่ทราบทิศทางและที่มาของ
แหล่งกาเนิด

ถึงแมว้ ่าจะหันจานรับสัญญาณไปในทิศทางอื่น
หรือทาความสะอาดอุปกรณ์เป็ นอย่างดีแลว้ ก็ยงั คงพบ
สญั ญาณไมโครเวฟท่ีมีความสม่าเสมออยตู่ ลอดเวลา

14/103

ภายหลงั ตรวจสอบไดว้ า่ สัญญาณดงั กล่าวเป็ นรังสีพ้ืนหลงั รังสีไมโครเวฟพ้ืนหลงั
ของเอกภพซ่ึงเกิดจากบิกแบง และมีอุณหภูมิเท่ากบั อุณหภูมิ 15/103

ของเอกภพ

การคน้ พบน้ีสนบั สนุนแนวคิดของ จอร์จ กามอฟ ท่ีทานาย
ไวว้ ่า ถ้าเอกภพเกิดข้ึนจากบิกแบงท่ีร้อนมาก ๆ จะต้องมี
ร่องรอยท่ียงั หลงเหลือปรากฏอยใู่ นเอกภพปัจจุบนั

เมื่อเอกภพขยายตวั และเย็นลงจะทาให้แสงจากบิกแบง

มีความยาวคล่ืนมากข้ึนจนอยใู่ นช่วงไมโครเวฟและมีอุณหภูมิ
ประมาณ 2.725 เคลวนิ

(หนงั สือเรียนหนา้ 9)

กจิ กรรมที่ 1.1 เอกภพกาลงั ขยายตวั

สรุปผลการทดลอง

เม่ือลูกโป่ งพองตวั มากข้ึน ผิวลูกโป่ งท่ีเปรียบเทียบไดก้ บั เอกภพจะเกิดการขยายตวั ออก และสติกเกอร์บน
ผิวของลูกโป่ งท่ีเปรียบเทียบไดก้ บั กาแล็กซีจะเคล่ือนที่ออกห่างจากกนั มากข้ึน แสดงให้เห็นว่าการขยายตวั
ของเอกภพทาใหก้ าแลก็ ซีต่าง ๆ เคล่ือนท่ีออกจากกนั ซ่ึงเป็ นไปตามกฎของฮบั เบิล

**คลิกท่ี เพื่อใหข้ อ้ ความปรากฏหรือซ่อนขอ้ ความ 16/103

คาถามท้ายกจิ กรรม
1. ขณะที่เป่ าลมเขา้ ลกู โป่ งเพยี งเลก็ นอ้ ย สติ๊กเกอร์ที่อยบู่ นผิวลูกโป่ งจะมีการเปลี่ยนแปลงอยา่ งไร

2. ขณะเป่ าลมเขา้ ลกู โป่ งจะทาใหล้ กู โป่ งพองข้ึนเรื่อย ๆ สติกเกอร์มีการเปล่ียนแปลงอยา่ งไร เหตใุ ดจึงเป็ นเช่นน้นั

3. ในกิจกรรมน้ี สติกเกอร์และผิวของลกู โป่ งเปรียบเทียบไดก้ บั ส่ิงใด

17/103

ก่อนหน้าน้ี ทฤษฎีบิกแบงอธิบายการเกิดเอกภพในลักษณะการระเบิดคร้ังใหญ่ ซ่ึงเป็ นความเข้าใจท่ีผิด
เอกภพไม่ได้เกิดจากการระเบิดจากจุด ๆ หน่ึงออกสู่ที่ว่าง (space) แต่เป็ นการขยายตัวของที่ว่างในทุกทิศทาง
เช่นเดียวกบั ผิวของลูกโป่ ง ดงั รูป

ดังน้ัน ไม่ว่านักเรี ยนจะอยู่บนดาวดวงใดก็ตามในเอกภพ ก็จะยังคงมองเห็นการขยายตัวของเอกภพ
ในลกั ษณะเดียวกบั บนโลก

18/103

(หนงั สือเรียนหนา้ 10)

19/103

1. เอกภพเกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร
2. เหตใุ ดทฤษฎีบิกแบงจึงมีความน่าเช่ือถือมากกวา่ ทฤษฎีอื่น ๆ
3. อะตอมแรกท่ีเกิดข้ึนในเอกภพคือธาตุชนิดใด เกิดข้ึนเม่ือไร

20/103

4. นกั วทิ ยาศาสตร์ทราบไดอ้ ยา่ งไรวา่ เอกภพกาลงั ขยายตวั
5. หากกาแลก็ ซีหน่ึงมีการเลื่อนทางแดงมาก จะมีความหมายวา่ อยา่ งไร

21/103

กาแลก็ ซี (galaxy) คือ กลุ่มของดาวฤกษน์ บั แสนลา้ นดวง 22/103
รวมถึงเนบิวลาและสสารระหว่างดวงดาวที่ประกอบด้วย
แก๊ส ฝ่ นุ และสสารมืดรวมกนั อยดู่ ว้ ยแรงโนม้ ถ่วง

ก า แ ล็ ก ซี มี ข น า ด แ ต ก ต่ า ง กัน ต้ ัง แ ต่ ก า แ ล็ ก ซี แ ค ร ะ ท่ี มี
ดาวฤกษป์ ระมาณสิบลา้ นดวง ไปจนถึงกาแล็กซีขนาดยกั ษ์ที่มี
ดาวฤกษถ์ ึงลา้ นลา้ นดวง

ในกาแล็กซีหน่ึง ๆ จะประกอบด้วยระบบดาวฤกษ์
กระจุกดาว เนบิวลา และสสารระหวา่ งดวงดาว

กาแล็กซี M 83

ความรู้เพม่ิ เตมิ

นักวิทยาศาสตร์เช่ือว่า แรงโน้มถ่วงอันมหาศาล
ท่ีบริ เวณใจกลางของกาแล็กซีน้ันเกิดจากหลุมดา
มวลยงิ่ ยวด

วนั ที่ 10 เมษายน 2562 นักวิทยาศาสตร์ไดเ้ ผยแพร่
ภาพถา่ ยหลุมดาใจกลางกาแลก็ ซี M 87 ภาพแรกของโลก

ภาพถ่ายที่ไดม้ ีลกั ษณะใกลเ้ คียงกบั ภาพจาลองจาก
คอมพิวเตอร์อย่างมาก เป็ นหลักฐานสาคัญที่ยืนยนั ว่า
ใจกลางของกาแลก็ ซีน้นั มีหลุมดามวลยง่ิ ยวดอยจู่ ริง

กาแลก็ ซี M 87

23/103

ความรู้เพม่ิ เตมิ

จากรูป วงกลมสีดาตรงกลาง คือ หลุมดา ส่วนบริเวณวงแหวนสีส้ม
คือ จานพอกพนู มวล (accretiondisc) ซ่ึงเป็ นพลาสมาที่หมุนวนอยรู่ อบ ๆ
หลมุ ดา

ภ า พ ถ่ า ย น้ี ไ ด้จ า ก ก ล้อ ง วิ ท ยุ โ ท ร ท ร ร ศ น์ ข อ ง โ ค ร ง ก า ร ก ล้อ ง
โทรทรรศน์อีเวนตฮ์ อไรซนั (event horizon telescope) จานวน 11 แห่ง

ขอ้ มูลท่ีไดม้ ีขนาดมากกวา่ 5,000,000 จิกะไบต์ เม่ือนาไปวิเคราะห์
และประมวลผลดว้ ยเทคนิคพิเศษโดยใชเ้ วลาประมาณ 2 ปี จึงไดภ้ าพน้ี
ออกมา

หลุมดาท่ีใจกลางกาแลก็ ซ่ี M 87
24/103

กาแล็กซีในเอกภพจะอยู่รวมกันเป็ นกลุ่มด้วย
แรงโน้มถ่วง เรียกว่า กลุ่มกาแล็กซี (galaxy group)

เป็ นโครงสร้างของกาแลก็ ซีที่มีระดบั เลก็ ท่ีสุด
โครงสร้างในระดับท่ีใหญ่ข้ึน เรียกว่า กระจุก

กาแล็กซี (galaxy cluster) ประกอบด้วยกาแล็กซี

มากกว่า 2,000 กาแล็กซี โดยส่วนใหญ่เป็ นกาแล็กซีรี

ขนาดยกั ษ์

กระจกุ กาแลก็ ซีเพอร์เซอสุ

25/103

กาแลก็ ซี โครงสร้างท่ีใหญ่ท่ีสุดของเอกภพ เรี ยกว่า ซูเปอร์ คลัสเตอร์
ทางช้างเผือก
(supercluster)
กาแล็กซีทางช้างเผือกอยู่ในซูเปอร์คลัสเตอร์ที่มีชื่อว่า ลาเนียเกีย

(Laniakea) มาจากภาษาฮาวายท่ีแปลวา่ สรวงสวรรคอ์ นั ไร้ขอบเขต
นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาตาแหน่งของกาแล็กซีต่าง ๆ ที่อยู่ใน

ซูเปอร์คลสั เตอร์ลาเนียเกียแลว้ สร้างแผนที่ออกมา โดยแผนท่ีน้ีมีลกั ษณะ
คล้ายกับโครงข่ายขนาดใหญ่ที่เช่ือมโยงกาแล็กซีต่าง ๆ ในเอกภพไว้
ดว้ ยกนั

ซูเปอร์คลสั เตอร์ลาเนียเกีย 26/103

2.1 ประเภทของกาแลก็ ซี

เอด็ วิน พาวเวล ฮบั เบิล ไดจ้ ดั แบ่งประเภทของกาแลก็ ซีตามรูปร่างของกาแล็กซี เรียกวา่ ลาดบั ฮับเบิล หรือ ส้อมเสียง
ของฮับเบิล (Hubble turning fork) โดยแบ่งออกเป็ นประเภทตา่ ง ๆ ดงั น้ี

Sa Sb Sc
S0

E0 E3 E6 Irr

SB0 SBc
SBa SBb 27/103

1. กาแลก็ ซีรี (elliptical galaxy : E)
● มีรูปทรงรี ใชส้ ัญลกั ษณ์ E ตามดว้ ยตวั เลขซ่ึงแสดงถึง
ความรี ของรู ปทรง โดยเริ่ มต้ังแต่ E0 ท่ีมีลักษณะ
คอ่ นขา้ งกลม ไปจนถึง E7 ที่มีลกั ษณะเรียวยาว
● กาแลก็ ซีมีการกระจายแสงอยา่ งสม่าเสมอ มีโครงสร้าง
ไม่ซับซอ้ น มีสสารระหว่างดวงดาวน้อย มีกระจุกดาว
เปิ ดคอ่ นขา้ งนอ้ ย และมีอตั ราการเกิดดาวฤกษใ์ หม่ต่า
● ตัวอย่างเช่น กาแล็กซี ESO 325-G004 ในกลุ่มดาว
แอนดรอเมดา

กาแล็กซีรีขนาดใหญ่ ESO 325-G004

28/103

2. กาแลก็ ซีก้นหอย
2.1 กาแลก็ ซีก้นหอย (spiral galaxy : S)

● ประกอบดว้ ยแถบจานหมุนของดาวฤกษแ์ ละสสาร
ระหวา่ งดาว มีดุมโป่ งนูนบริเวณก่ึงกลางและแขน
รูปกงั หนั

● ใช้สัญลักษณ์ S ตามด้วยตัวอักษร a, b หรื อ c
ซ่ึงบอกลกั ษณะแขนและดุมกาแลก็ ซี

● Sa จะมีแขนท่ีไม่ชัดเจนและมีดุมค่อนข้างใหญ่
ส่วน Sc จะมีแขนท่ีชดั เจนและมีดุมค่อนขา้ งเลก็

● ตวั อยา่ งเช่น กาแลก็ ซี M 81 ในกลุม่ ดาวหมีใหญ่

กาแลก็ ซี M 81

29/103

2.2 กาแลก็ ซีก้นหอยมคี าน (barred spiral galaxy : SB)
● มีลักษณะเช่นเดียวกับกาแล็กซี ก้นหอย แต่มี

โครงสร้างคล้ายคานย่ืนออกมาจากดุมกาแล็กซี
ท้งั 2 ดา้ น
● ใช้สัญลักษณ์ SB ตามด้วยตัวอักษร a, b หรื อ c
ซ่ึงใชบ้ อกลกั ษณะแขนของกาแลก็ ซี
● ตัวอย่างเช่น กาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซี
NGC 1365 ในกลุม่ ดาวเตาอบ

กาแลก็ ซีกน้ หอยมีคาน NGC 1365

30/103

2.3 กาแลก็ ซีเลนส์หรือกาแลก็ ซีลูกสะบ้า (lenticular galaxy : S0)
● จดั เป็ นกาแลก็ ซีกน้ หอยประเภทหน่ึง
● มีดุมสวา่ งอยตู่ รงกลางและลอ้ มรอบดว้ ยโครงสร้าง

คลา้ ยแผน่ จาน แต่บริเวณแผ่นจานของกาแลก็ ซีไม่มี
โครงสร้างแขนกงั หนั ที่ชดั เจน
● ไมม่ ีการก่อตวั ของดาวฤกษใ์ หมอ่ ีกแลว้
● ตวั อยา่ งเช่น กาแลก็ ซี NGC 524 ในกลุ่มดาวปลา

กาแลก็ ซีลูกสะบา้ NGC 524

31/103

3. กาแลก็ ซีไร้รูปแบบ (irregular galaxy: Irr)

ไม่มีรูปร่างชดั เจน กาแล็กซีชนิดน้ีที่รู้จกั
กนั มาก คือ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (large cloud of
magellan) ซ่ึงอยูใ่ นกลุ่มทอ้ งถ่ินเดียวกบั กาแลก็ ซี
ทางชา้ งเผือก

32/103

2.2 กาแลก็ ซีทางช้างเผือก 33/103

กาแลก็ ซีทางชา้ งเผอื กจดั เป็ นกาแล็กซีกน้ หอยมีคาน (SBc)
มีเสน้ ผา่ นศูนยก์ ลางประมาณ 100,000 ปี แสง มีความหนาประมาณ
1,000 ปี แสง มีมวลรวมประมาณ 600,000 ล้านเท่าของมวล
ดวงอาทิตย์ และมีดาวฤกษอ์ ยปู่ ระมาณ 100,000-400,000 ลา้ นดวง

แขนของกาแล็กซีทางช้างเผือกประกอบด้วย
ฝ่ ุน แก๊ส และดาวฤกษอ์ ายนุ อ้ ยเป็ นส่วนใหญ่ จึงทาให้
มีสีน้าเงินและดูสวา่ ง

ตาแหน่งของดวงอาทิตย์จะอยู่ที่บริ เวณแขน
ของกาแล็กซี ซ่ึงอยู่ห่างจากศูนย์กลางของกาแล็กซี

ประมาณ 30,000 ปี แสง และหมุนรอบศูนย์กลาง
ไปตามแขนกลุ่มดาวนายพราน

ดวงอาทิตย์

34/103

โครงสร้างของกาแลก็ ซีทางช้างเผือก

กาแลก็ ซีทางชา้ งเผือกมีโครงสร้างท่ีประกอบดว้ ยส่วนสาคญั 3 ส่วน ไดแ้ ก่ นิวเคลียส จาน และฮาโล

จาน นิวเคลยี ส
เป็ นส่วนแขนของกาแล็กซี จะอยบู่ ริเวณใจกลางของกาแลก็ ซี
มีดาวฤกษอ์ ยจู่ านวนมาก

ฮาโล 35/103
เป็นทรงกลมท่ีลอ้ มรอบกาแลก็ ซี
ประกอบดว้ ยแก๊สร้อน ดาวฤกษ์
ที่มีอายมุ าก และสสารมืด

กาแล็กซีทางชา้ งเผือกเป็ นสมาชิกอยใู่ นโครงสร้างที่เรียกวา่ กลุ่มท้องถิ่น (local group) จดั เป็ นกลุ่มกาแลก็ ซีขนาดเล็ก
มีเส้นผ่านศูนยก์ ลางประมาณ 1 เมกะพาร์เซก กาแล็กซีทางชา้ งเผือกและกาแล็กซีแอนดรอเมดาเป็ นกาแล็กซีท่ีสวา่ งที่สุด
ในกลุ่มน้ี

36/103

● ทางชา้ งเผอื กที่ปรากฎบนทอ้ งฟ้ามีลกั ษณะ
เป็ นแถบฝ้าสีขาวคลา้ ยเมฆพาดผ่านกลาง
ทอ้ งฟ้า

● ชาวตะวนั ตกมองเห็นแถบฝ้าสีขาวน้ีเป็ น
ทางน้านมไหลพาดผ่านทอ้ งฟ้า จึงเรียกวา่
ทางนา้ นม (milky way)

● แถบทางช้างเผือกบนท้องฟ้าเกิดจาก
การมองเข้าไปยงั ศูนยก์ ลางของกาแล็กซี
ท่ีมีดาวอยู่อย่างหนาแน่น เม่ือสังเกต
ด้วยตาเปล่าอาจเห็นได้ไม่ชัดเจนและมี
ความสวา่ งค่อนขา้ งนอ้ ย

37/103

(หนงั สือเรียนหนา้ 16)

38/103

3. กาแลก็ ซีประเภท S แตกต่างจากกาแลก็ ซีประเภท
E อยา่ งไร

1. กาแลก็ ซีคืออะไร

2. ตามลาดบั ฮบั เบิล กาแล็กซีแบ่งออกเป็ นก่ีประเภท
อะไรบา้ ง

39/103

4. กาแลก็ ซีทางชา้ งเผอื กจดั เป็ นกาแลก็ ซีประเภทใด
5. ใหน้ กั เรียนวาดภาพแสดงส่วนประกอบของกาแลก็ ซีทางชา้ งเผือก

40/103

ดาวฤกษ์ (star) คือ วตั ถุทอ้ งฟ้าที่เป็ นกอ้ นแก๊สร้อนขนาด ดาวคู่อลั บิรีโอ (Albireo)
ใหญ่รูปทรงกลม พลังงานของดาวฤกษ์เกิดจากปฏิกิริ ยา 41/103
นิวเคลียร์ฟิ วชนั ท่ีแก่นของดาว

● ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่อยู่รวมกันต้ังแต่ 2 ดวงข้ึนไป
ดว้ ยแรงโนม้ ถว่ ง เรียกวา่ ระบบดาวฤกษ์ (star system)

● ดาวฤกษ์ 2 ดวงที่โคจรรอบกันและกัน เรี ยกว่า
ดาวคู่ (binary stars)

● ดาวฤกษ์ท่ี อยู่รวมกันเป็ นจานวนมาก เรี ยกว่า
กระจุกดาว (cluster)

ความรู้เพมิ่ เตมิ
เนบิวลา (nebula) คือ กลุ่มแก๊สและฝ่ ุน

ขนาดใหญ่ในอวกาศซ่ึงประกอบด้วยแก๊ส
ไฮโดรเจนเป็ นหลกั เกิดข้ึนจากการระเบิด
ของดาวฤกษ์และเป็ นแหล่งกาเนิดดาวฤกษ์
แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ดงั น้ี

1. เนบวิ ลาสว่าง เป็ นกลุ่มแก๊สไฮโดรเจน
ท่ีประกอบดว้ ยดาวฤกษท์ ่ีร้อนมาก จึงทาให้
แก๊สต่าง ๆ ภายในเนบิวลาเรืองแสงข้ึน เช่น
เนบิวลาสวา่ งใหญ่ (M 42) เป็ นกลุ่มแก๊สและ
ฝ่ นุ ขนาดใหญ่ มีกระจุกดาวฤกษท์ ี่มีอุณหภูมิ
สูงและแผ่รังสีอลั ตราไวโอเลตซ่ึงไปกระตุน้
ใหแ้ กส๊ และฝ่ นุ เรืองแสงและสวา่ งข้ึน

42/103

ความรู้เพมิ่ เตมิ
2. เนบิวลามืด เป็ นกล่มุ แก๊สและฝ่ นุ ที่หนาทึบ

จึงบดบังแสงจากดาวฤกษ์ท่ีอยู่เบ้ืองหลังทาให้
ปรากฏเป็ นเงามืด เช่น เนบิวลาหัวมา้ (IC 434)
เป็ นเนบิวลามืดซ่ึงเกิดจากกลุ่มแก๊สและฝ่ ุน
ท่ีรวมตวั กนั หนาทึบจนบดบงั แสงดาวฤกษ์ท่ีอยู่
เบ้ืองหลงั ทาใหม้ องเห็นเป็ นบริเวณมืด

43/103

3.1 ววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์
วิวฒั นาการของดาวฤกษเ์ ร่ิมตน้ ข้ึนเมื่อเมฆโมเลกุลท่ีมีความหนาแน่นยบุ ตวั ลงดว้ ยแรงโน้มถ่วง ทาให้มี

ความหนาแน่นมากข้ึนจนกลายเป็ นแก๊สที่ร้อนจดั และหมุนเป็ นรูปทรงกลม เรียกวา่ ดาวฤกษ์ก่อนเกดิ (protostar)

เมฆโมเลกลุ (molecular cloud) คือ เนบิวลาชนิดหน่ึง 44/103
ท่ีประกอบดว้ ยโมเลกุลของแก๊สไฮโดรเจนเป็ นส่วนใหญ่
มีความหนาแน่นมากพอที่จะทาใหเ้ กิดดาวฤกษไ์ ด้

● การยบุ ตวั ของดาวฤกษก์ ่อนเกิดจะดาเนินไปอยา่ งต่อเน่ือง ทาให้
อณุ หภูมิบริเวณแก่นของดาวร้อนข้ึน

● แกส๊ และฝ่ นุ ท่ีอยรู่ อบ ๆ อาจยบุ ตวั รวมกนั เป็ นดาวเคราะห์ที่โคจร
รอบดาวฤกษน์ ้นั

● เม่ือแก่นของดาวมีอุณหภูมิสูงถึง 15 ลา้ นเคลวนิ จะเกิดปฏิกิริยา
นิวเคลียร์ฟิ วชนั และเกิดเป็ นดาวฤกษโ์ ดยสมบูรณ์

● พลังงานจากปฏิกิริ ยานิวเคลียร์ฟิ วชันจะทาให้เกิดแรงดัน
บนผิวดาวท่ีสมดุลกับแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ เรี ยกว่า
สภาวะสมดุลอุทกสถิต (hydrostatic equilibrium) ซ่ึงทาให้
ดาวมีความเสถียร

45/103

ววิ ฒั นาการและอายขุ องดาวฤกษจ์ ะข้ึนอยกู่ บั มวลของดาว โดยแบ่งออกเป็ น 2 ประเภท ดงั น้ี
ดาวฤกษ์มวลน้อย (low mass stars)
มีมวลมากกวา่ 0.08 เท่า แต่นอ้ ยกว่าหรือเท่ากบั 9 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์เผาผลาญ
เช้ือเพลิงอยา่ งชา้ ๆ อาจมีอายยุ าวนานถึง 1,000-10,000 ลา้ นปี
เมื่อเขา้ สู่วาระสุดทา้ ย ดาวฤกษม์ วลนอ้ ยจะกลายเป็ นดาวยกั ษ์แดง จากน้นั เปลือกนอกของดาว
ขยายตวั ออกไปเป็ นเนบิวลาดาวเคราะห์ และแก่นดาวจะกลายเป็ นดาวแคระขาว

ดาวฤกษ์มวลมาก (massive stars)
มีมวลมากกวา่ 9 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ส่วนดาวฤกษม์ วลยิ่งยวดจะมีมวลมากกวา่ 18 เท่าของ

มวลดวงอาทิตยข์ ้ึนไป ดาวฤกษเ์ ผาผลาญเช้ือเพลิงอยา่ งรวดเร็ว จึงมีช่วงชีวติ ส้นั มาก
เมื่อเข้าสู่วาระสุดท้าย ดาวฤกษ์มวลมากจะกลายเป็ นดาวยักษ์ใหญ่สีแดง จากน้ันจะเกิด

ซูเปอร์โนวาทาให้ดาวฤกษม์ วลมากกลายเป็ นดาวนิวตรอน ส่วนดาวฤกษ์มวลย่ิงยวดจะกลายเป็ น
หลุมดา

46/103

ววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์

หลุมดา

ดาวฤกษก์ ่อนเกิด ดาวยกั ษใ์ หญ่ ซูเปอร์โนวา
สีน้าเงิน
เมฆโมเลกุล

มวล ดาวยกั ษ์
ดาวยกั ษแ์ ดง น้าเงิน
ดาวฤกษก์ ่อนเกิด ดาวยกั ษใ์ หญ่ ซูเปอร์โนวา ดาวนิวตรอน
สีน้าเงิน

ดาวฤกษก์ ่อนเกิด ดาวฤกษ์ ดาวยกั ษแ์ ดง ดาวแคระขาว
มวลนอ้ ย เวลา เนบิวลาดาวเคราะห์

47/103

3.2 สี อุณหภูมิ และอายขุ องดาวฤกษ์

● ดาวฤกษแ์ ตล่ ะดวงมีสีท่ีแตกต่างกนั ซ่ึงสีของดาวมีความสมั พนั ธ์กบั อุณหภมู ิและอายขุ องดาวฤกษ์
● ดาวฤกษม์ วลมากจะแผค่ ลื่นแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ามากที่ช่วงความยาวคล่ืนส้นั
● ดาวฤกษม์ วลนอ้ ยจะแผค่ ล่ืนแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ามากท่ีช่วงความยาวคล่ืนยาว
● การแผค่ ล่ืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าท่ีแตกตา่ งกนั ทาใหส้ ีของดาวแตกตา่ งกนั และบอกอุณหภูมิพ้นื ผิวของดาวได้

โดยทวั่ ไปดาวฤกษม์ ีการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา 48/103
ทุกช่วงความยาวคลื่น แต่สีของดาวฤกษท์ ี่ปรากฏใหเ้ ห็นจะอยู่
ในช่วงความยาวคลื่นท่ีดาวฤกษแ์ ผอ่ อกมามากที่สุด

การศึกษาสเปกตรัมของดาวจะทาใหท้ ราบถึงสมบตั ิต่าง ๆ ของดาวฤกษ์ นกั ดาราศาสตร์แบ่งสเปกตรัมของดาวฤกษ์
ตามอุณหภูมิพ้นื ผิวและสีของดาวออกเป็ น 7 ชนิด ดงั น้ี

สี : น้าเงิน สี : ฟ้า
อุณหภูมิ : 28,000-50,000 K อณุ หภูมิ : 10,000-28,000 K
ตวั อย่างดาวฤกษ์ : ดาวอลั นิแทก ตวั อย่างดาวฤกษ์ : ดาวไรเจล (Rigel)

O (Alnitak) ดาวมินทากา (Mintaka) B ดาวอะเคอร์นา (Achernar) ดาวรวงขา้ ว (Spica)

สี : ขาว สี : ขาวเหลือง
อุณหภูมิ : 7,500-10,000 K อุณหภมู ิ : 6,000-7,500 K
ตวั อย่างดาวฤกษ์ : ดาวเวกา (Vega) ตัวอย่างดาวฤกษ์ : ดาวคาโนพสั (canopus)
A Fดาวซีรีอสั (Sirius) ดาวหางหงส์ (Deneb) ดาวโพรซิออน (Procyon)

49/103