หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เอกภพ (เอกภพและกาแล็กซี่)

วิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ
ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปที ่ี 4
กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี

หน่วยการเรียนรทู้ ี่ 1

เอกภพหรือจักรวาล (Universe)

Overview

1 เอกภพและกาแลก็ ซี่
2 ดาวฤกษ์
3 ระบบสรุ ิยะ
4 เทคโนโลยอี วกาศ

1หน่วยการเรียนรู้ท่ี

เอกภพ

ตวั ชวี้ ดั
• ว 3.1 ม.6/1 อธบิ ายการกเนดิ และการเปล่ียนแปลงพลงั งาน สสาร ขนาด อุณหภมู ขิ องเอกภพหลงั เกิดบกิ แบงในช่วงเวลาต่าง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ
• ว 3.1 ม.6/2 อธิบายหลกั ฐานทส่ี นบั สนนุ ทฤษฎบี กิ แบงจากความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งความเรว็ กับระยะทางของกาแล็กซี รวมท้งั ข้อมูลการคน้ พบไมโครเวฟพน้ื หลัง

จากอวกาศ
• ว 3.1 ม.6/3 อธิบายโครงสรา้ งและองคป์ ระกอบของกาแล็กซีทางชา้ งเผือก และระบตุ าแหนง่ ของระบบสุรยิ ะ พรอ้ มอธิบายเช่ือมโยงกบั การสงั เกตเห็น

ทางชา้ งเผือกของคนบนโลก
• ว 3.1 ม.6/4 อธิบายกระบวนการเกดิ ดาวฤกษ์ โดยแสดงการเปลี่ยนแปลงความดนั อุณหภูมิ ขนาดจากดาวฤกษ์กอ่ นเกดิ จนเป็นดาวฤกษ์
• ว 3.1 ม.6/5 ระบปุ จั จัยท่สี ่งผลตอ่ ความส่องสว่างของดาวฤกษ์ และอธิบายความสมั พนั ธร์ ะหว่างความสอ่ งสว่างกบั โชติมาตรของดาวฤกษ์

1หน่วยการเรยี นร้ทู ่ี

เอกภพ

ตัวชวี้ ัด
• ว 3.1 ม.6/6 อธบิ ายความสัมพันธ์ระหวา่ งสี อุณหภมู ิผวิ และสเปกตรัมของดาวฤกษ์
• ว 3.1 ม.6/7 อธบิ ายลาดับววิ ฒั นาการท่สี ัมพนั ธก์ บั มวลต้ังตน้ วเิ คราะหก์ ารเปลีย่ นแปลงสมบัตบิ างประการของดาวฤกษ์
• ว 3.1 ม.6/8 อธิบายกระบวนการเกดิ ระบบสรุ ยิ ะ และการแบง่ เขตบรวิ ารของดวงอาทติ ย์ และลักษณะของดาวเคราะห์ทีเ่ อ้ือต่อการดารงชวี ิต
• ว 3.1 ม.6/9 อธบิ ายโครงสรา้ งของดวงอาทิตย์ การเกิดลมสุริยะ พายสุ ุริยะ และสืบคน้ ข้อมลู วเิ คราะหแ์ ละนาเสนอปรากฏการณห์ รอื เหตกุ ารณท์ ่ี

เก่ียวขอ้ งกับผลของลมสรุ ยิ ะและพายุสุริยะทีม่ ตี อ่ โลกรวมท้ังประเทศไทย
• ว 3.1 ม.6/10 สบื ค้นขอ้ มูล อธบิ ายการสารวจอวกาศโดยใช้กล้องโทรทรรศนใ์ นช่วงความยาวคล่ืนตา่ งๆ ดาวเทียม ยานอวกาศ สถานีอวกาศ

และนาเสนอแนวคดิ การนาความรทู้ างดา้ นเทคโนโลยีอวกาศมาประยุกต์ใชใ้ นชีวติ ประจาวันหรอื ในอนาคต

Check for Understanding

ใหน้ ักเรยี นพิจารณาขอ้ ความตามความเข้าใจของนกั เรียนว่าถกู หรือผดิ

1. ทฤษฎีกาเนิดเอกภพท่ยี อมรบั ในปัจจุบัน คอื ทฤษฎบี กิ แบง
2. กาแล็กซท่ี างชา้ งเผือกเปน็ กาแล็กซ่ที ไี่ มส่ ามารถสงั เกตเหน็ ไดจ้ ากบนโลก
3. ดาวฤกษเ์ ปน็ กอ้ นแกส๊ รอ้ นขนาดใหญ่ เกิดจากการยุบตัวของกล่มุ สสารในเนบิวลาภายใต้แรงโนม้ ถ่วง
4. ระบบสรุ ิยะประกอบด้วยดาวเคราะห์วงใน ดาวเคราะหน์ ้อย และดาวเคราะห์วงนอก
5. กล้องโทรทรรศน์ใช้สารวจอวกาศในช่วงความยาวคล่นื แสงเท่านน้ั

Check for Understanding

ใหน้ ักเรยี นพิจารณาขอ้ ความตามความเข้าใจของนกั เรียนว่าถกู หรือผดิ

1. ทฤษฎีกาเนิดเอกภพท่ยี อมรบั ในปัจจุบัน คอื ทฤษฎบี กิ แบง
2. กาแล็กซท่ี างชา้ งเผือกเปน็ กาแล็กซ่ที ไี่ มส่ ามารถสงั เกตเหน็ ไดจ้ ากบนโลก
3. ดาวฤกษเ์ ปน็ กอ้ นแกส๊ รอ้ นขนาดใหญ่ เกิดจากการยุบตัวของกล่มุ สสารในเนบิวลาภายใต้แรงโนม้ ถ่วง
4. ระบบสรุ ิยะประกอบด้วยดาวเคราะห์วงใน ดาวเคราะหน์ ้อย และดาวเคราะห์วงนอก
5. กล้องโทรทรรศน์ใช้สารวจอวกาศในช่วงความยาวคล่นื แสงเท่านน้ั

เอกภพในอดตี กบั ปจั จบุ ันเหมือนกันหรือไม่ ?

Answer

เอกภพในปัจจุบันมขี นาดใหญก่ ว่าในอดตี

มากและมีอณุ หภูมิตา่ กว่า อีกทั้งยังมี
องค์ประกอบต่าง ๆ ที่ต่างจากในอดตี

กาเนดิ และวิวัฒนาการของเอกภพ

ทฤษฎบี กิ แบง (Big Bang Theory)

ทฤษฎที ีย่ อมรบั อย่างกว้างขวางในปัจจุบัน คอื “ทฤษฎบี ิกแบง” ซ่งึ อธิบายว่า เอกภพในชว่ งเริ่มต้นมขี นาดเลก็ มาก

และมีอณุ หภูมสิ ูงมาก ซ่งึ ขณะเกิดเอกภพนน้ั ถือเปน็ จดุ เร่มิ ตน้ ของเวลา จากน้ันเม่อื เวลาผ่านไป เอกภพเกิดการ
ขยายตวั จนมีขนาดใหญ่ขึ้นและอณุ หภูมลิ ดลง ในระหวา่ งทีเ่ กดิ การขยายตวั

ในระหว่างที่เกดิ การขยายตวั มกี ารเปล่ียนแปลงของสสารและพลังงาน เกดิ จาการรวมตวั กนั ของอนภุ าค

มลู ฐานขนาดเลก็ กลายเป็นอะตอมของธาตุ และรวมตวั กนั กลายเป็นวัตถุต่าง ๆ

เช่น เนบิวลา ดวงดาว กาแลก็ ซ่ี วถั ตอุ ื่น ๆ

ทฤษฎบี ิกแบง (Big Bang Theory) **เกรด็ ความรู้
ควารก์ (quark) คือ อนุภาคทมี่ ีขนาดเล็กกวา่ นิวเคลียสของอะตอม มีอยู่ 6 ชนดิ

ไดแ้ ก่ อปั (up) ดาวน์ (down) ชารม์ (charm) สเตรนจ์ (strange) ทอ็ ป (top)

10-32 วินาทหี ลงั บกิ แบง และบอตทอม (bottom)

เอกภพขยายตวั อย่างรวดเรว็ มสี ารเกดิ ขนึ้ ในรูปของอนภุ าคมูลฐาน

และปฏยิ านภุ าค รวมทง้ั พลังงานในรปู โฟตอน

อนภุ าคมูลฐาน

ควาร์ก อเิ ล็กตรอน นวิ ทรโิ น
โพซติ รอน แอนตนิ วิ ทรโิ น
ปฏิยานภุ าค

(ประจุตรงข้าม)

แอนติควารก์

ทฤษฎบี กิ แบง (Big Bang Theory)

10-6 วนิ าทหี ลงั บิกแบง เกดิ การรวมตวั กนั ของควาร์กกลายเปน็ นวิ เคลยี สของไฮโดรเจน
หรอื อนุภาคโปรตอนและอนุภาคนวิ ตรอน

โปรตอน นิวตรอน

u = up quark ประจุ 2 d = down quark ประจุ 1
+3 −3



ทฤษฎบี กิ แบง (Big Bang Theory)

3 นาทหี ลังบิกแบง

เกดิ การรวมตวั กันของโปรตอนและนิวตรอนซงึ่ กลายเปน็ นิวเคลียสของฮีเลียม

ทฤษฎบี กิ แบง (Big Bang Theory)

300,000 ปหี ลงั บิกแบง

เกดิ อะตอมไฮโดรเจน และอะตอมฮีเลียม รังสคี อสมิกและไมโครเวฟพื้นหลังเร่มิ ปรากฏ

ไฮโดรเจน ฮเี ลยี ม

ทฤษฎบี ิกแบง (Big Bang Theory)

1,000 ลา้ นปีหลังบกิ แบง

สสารต่าง ๆ รวมตวั กนั ดว้ ยแรงโน้มถว่ งเกิดเป็นเนบวิ ลารุ่นแรกท่จี ะกาเนิด ดาวฤกษ์ และกาแล็กซรี นุ่ แรก

เนบิวลา กาแลก็ ซี

ทฤษฎบี ิกแบง (Big Bang Theory)

13,800 ลา้ นปหี ลงั บิกแบง
(ปจั จบุ ัน)

เอกภพมีลักษณะเชน่ ในปัจจบุ นั ซึ่งประกอบดว้ ยเนบวิ ลา การแล็กซี
ดาวฤกษ์ วตั ถุท้องฟา้ ต่าง ๆ และเอกภพยังคงขยายตัวต่อไป

หลักฐานทส่ี นบั สนุนทฤษฎีบิกแบง ปรากฏการณเ์ ลือ่ นทางแดง

1. ข้อมลู การขยายตวั ของเอกภพตามกฎของฮับเบิล

แสงทีต่ ามองเหน็ มกี ารเปล่งแสงหรอื สะทอ้ นกับวตั ถุ แล้วเกิดปรากฏการณ์ดอ็ พเพลอร์

ความยาวคลืน่ ลดลง

Edwin Powell Hubble

นกั ดาราศาสตร์ชาวอเมรกิ ัน

ค.ศ. 1889-1953

หลกั ฐานท่สี นับสนุนทฤษฎีบิกแบง

กฎของฮับเบลิ เอ็ดวิน เพาเวลล์ ฮับเบลิ (Edwin Powell Hubble)

ยิ่งกาแลก็ ซอี ยู่หา่ งจากผสู้ ังเกตมาก ความเร็วในการเคล่อื นท่ีออกห่าง
จากผ้สู งั เกตจะยิ่งมคี า่ มาก

โดยฮบั เบลิ ใชเ้ คร่ืองมอื ตรวจวัดและคานวณหาความเร็วในการเคล่อื นที่
ออกห่างจากโลก (recessional velocity) ของกาแลก็ ซี่ตา่ ง ๆ และ
คานวณระยะทางระหว่างโลกกบั กาแล็กซี

นนั่ คือ เอกภพกาลงั ขยายตัว

หลักฐานทส่ี นับสนุนทฤษฎบี ิกแบง คือ ข้อมูลการขยายตัวของเอกภพตามกฏของฮับเบลิ

หลักฐานท่สี นับสนุนทฤษฎีบิกแบง

ตาราง ข้อมูลความเรว็ ถอยห่างและระยะหา่ งของกาแลก็ ซี จากขอ้ มูลในตาราง : เมอ่ื กาแล็กซอี ยหู่ า่ งจาก
โลกมากขน้ึ ความเรว็ ของกาแล็กซีใ่ นการเคลือ่ นท่ี
ชื่อกาแล็กซี ความเรว็ ในการเคล่ือนที่ ระยะหา่ งจากโลก ออกห่างจากโลกจะยงิ่ มีค่ามากขน้ึ ด้วย
ออกห่างจากโลก (km/s) (เมกะพารเ์ ซก;Mpc)
NGC 5357 ระยะทาง 1 พารเ์ ซก
NGC 4736 200 0.45
NGC 4214 290 0.5 พาร์เซก (parsec ; pc) เป็นหนว่ ยท่ีใช้วดั ระยะทางทาง
NGC 3527 300 0.8 ดาราศาสตร์ โดยระยะทาง
NGC 4151 650 0.9
NGC 4649 950 1.7 - 1 พาร์เซก (pc) มีค่าเท่ากับ 3.26 ปแี สงหรือประมาณ
NGC …….. 1,090 2.0 3.08 x 1016 เมตร
….. ……
- 1 เมกะพาร์เซก (Mpc) มีคา่ เทา่ กับ 1 ล้านพาร์เซก

1 ปีแสง คอื ระยะทางท่แี สงเดินทางในอวกาศเปน็ เวลา 1 ปี
โดย 1 ปีแสง = 9.46 ลา้ นลา้ นกิโลเมตร

หลกั ฐานท่ีสนับสนนุ ทฤษฎีบกิ แบง v = H0D

V แปรผันตรง D V คือ ความเรว็ ของกาแล็กซใี นการเคลือ่ นทีอ่ อกหา่ งจาก

ผสู้ ังเกต มีหน่วยเปน็ กโิ ลเมตรตอ่ วินาที (Km S-1 )
H0 คอื คา่ คงตวั ฮับเบลิ มีหนว่ ยเป็นกิโลเมตรต่อวินาทตี ่อ
เมกะพารเ์ ซก (Km S-1 Mpc-1 )

D คอื ระยะทางจากผ้สู งั เกตถงึ กาแลก็ ซี มีหน่วยเป็นเมกะ

พารเ์ ซก (Mpc)

กาแลก็ ซีท่อี ยูไ่ กลเคลอ่ื นท่ีห่างออกไปเร็วกว่ากาแล็กซีที่อยใู่ กล้ **ปจั จบุ ันคา่ คงตัวของฮบั เบิลมีค่าประมาณ 70 Km S-1 Mpc-1
หมายความว่า เอกภพมีการขยายตัวด้วยความเรว็ 70 Km S-1
ในระยะทางทุก ๆ 1 Mpc ทอ่ี อกหา่ งจากโลก

หลกั ฐานที่สนบั สนุนทฤษฎีบกิ แบง กฎของฮับเบลิ

ตัวอย่างที่ 1.1

นกั ดาราศาสตรไ์ ด้ค้นพบกาแล็กซีใหมแ่ ห่งหน่งึ และจากสเปกตรมั ของกาแล็กซีนนั้ พบว่า
กาแลก็ ซีดงั กล่าวมีความเร็วถอยหา่ งจากเราเทา่ กบั 840 Km S-1 จงหาว่ากาแลก็ ซีนี้อย่หู ่าง
จากโลกเปน็ ระยะหา่ งเทา่ ใด (กาหนด H0 = 70 Km S-1 Mpc-1 )

ตอบ 12 Mpc

หลักฐานท่สี นบั สนุนทฤษฎีบิกแบง กฎของฮับเบลิ

ตัวอยา่ งท่ี 1.2

กาแลก็ ซี M87 มีระยะหา่ งจากกาแล็กซีทางชา้ งเผอื ก 53.49 ลา้ นปแี สง หรือ 16.4 Mpc
หากค่าคงตัวฮบั เบลิ มีค่า 70 Km S-1 Mpc-1 พ้ืนท่วี า่ งระหวา่ งกาแล็กซีทางช้างเผอื กกบั กาแลก็ ซี
M87 กาลงั ขยายตวั ดว้ ยความเรว็ เทา่ ใด

ดังนนั้ พ้นื ทว่ี า่ งระหวา่ งกาแล็กซีทางชา้ งเผือกกบั กาแลก็ ซี M87 กาลงั ขยายตัวด้วยความเร็วเฉลยี่ 1,148 กิโลเมตรต่อวนิ าที

หลกั ฐานทีส่ นบั สนนุ ทฤษฎีบิกแบง กฎของฮับเบลิ

ตัวอย่างที่ 1.3

นกั ดาราศาสตร์พบกาแลก็ ซใี หมก่ าแล็กซีหน่งึ ซง่ึ จากการตรวจวัดและคานวณความเร็วในการ
เคล่ือนทอ่ี อกหา่ งจากโลก ได้คา่ 1,190 Km S-1 จงหาวา่ กาแล็กซีอยหู่ ่างจากโลกเปน็ ระยะทาง
เท่าใด (กาหนด ค่าคงตวั ฮบั เบิลเท่ากับ 70 Km S-1 Mpc-1)

ดงั นั้น กาแลก็ ซนี อ้ี ยหู่ ่างจากโลก 17 Mpc

หลักฐานทีส่ นับสนุนทฤษฎีบิกแบง

2. การคน้ พบการแผร่ งั สีไมโครเวฟพนื้ หลงั จากอวกาศ

• นกั วิทยาศาสตรไ์ ดต้ ั้งสมมตุ ิฐานว่าถ้าเอกภพเริม่ ต้นจากบิกแบง
เมื่อประมาณกวา่ หมนื่ ล้านปีมาแลว้ ปัจจุบันเอกภพควรจะมี
แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ เหลอื อยู่ และเนอื่ งจากการขยายตวั ของเอกภพ
อุณหภูมพิ ืน้ หลังโดยเฉล่ยี ของเอกภพควรจะลดลงจนมีอณุ หภูมิ
สอดคล้องกับการแผ่รังสีทีเ่ หลืออยู่น้นั
• ในปี พ.ศ.2419 Ralph Alpher และ Robert Merman
ไดพ้ ยายามคานวณหาอุณหภูมพิ นื้ หลงั ของเอกภพ พบวา่ ควรจะมี
ค่าประมาณ 5 เคลวนิ

หลกั ฐานทีส่ นับสนุนทฤษฎีบกิ แบง 2. การค้นพบการแผ่รังสไี มโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศ

ต่อมาในปี 2508 Arno Penzias และ Robert Wilson
ไดต้ รวจพบไมโครเวฟทมี่ าจากอวกาศเปน็ ครงั้ แรกดว้ ย
ความบงั เอญิ ขณะทดสอบระบบเครอ่ื งรบั สญั ญาณของ
กลอ้ งโทรทรรศนว์ ทิ ยุ และเม่อื ไดเ้ ปรียบเทยี บผลจาก
การจาลองตามทฤษฎบี ิกแบงของ Robert Dicke และ
คณะแห่งมหาวทิ ยาลยั ปรินตัน จึงทาใหร้ ู้ว่าได้คน้ พบ
คลนื่ แมเ่ หล็กไฟฟ้าทีเ่ หลือจากการขยายตัวของเอกภพ
ในชว่ งคลื่นไมโครเวฟซึ่งตรงกับการแผ่รงั สีของวัตถุดาที่
อณุ หภมู ิประมาณ 2.73 เคลวนิ

Robert Wilson and Arno Penzias

หลกั ฐานที่สนบั สนนุ ทฤษฎีบกิ แบง

อุณหภมู ิ 2.73 เคลวิล เทียบเทา่ กบั กี่องศาเซลเซยี ส

C=K-273

ดงั นน้ั อณุ หภูมิ 2.73 เคลวลิ
= 2.73-273
= -270.27 องศาเซลเซียส

หลกั ฐานที่สนบั สนนุ ทฤษฎีบิกแบง พลงั งานการแผร่ ังสีของวตั ถดุ า

สเปกตรัมบอกสมบตั ิของดาว 3 ประการคอื

- อณุ หภูมิพน้ื ผวิ
- องค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศ
- ทิศทางการเคล่ือนท่ขี องดาวซง่ึ สัมพนั ธ์กบั โลก

หลกั ฐานท่ีสนับสนุนทฤษฎีบกิ แบง 2. การคน้ พบการแผร่ ังสไี มโครเวฟพน้ื หลังจากอวกาศ

ในปี พ.ศ. 2532 นกั วทิ ยาศาสตร์ไดส้ ง่ ดาวเทียมสารวจ ชือ่ ว่า โคบี เพื่อตรวจสอบและยนื ยันการพบไมโครเวฟพืน้
หลังจากอวกาศ ดงั นัน้ การพบไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศจึงเปน็ หลกั ฐานสาคัญที่สนับสนนุ ว่าเอกภพขยายตวั ตาม
ทฤษฎบี กิ แบง โดยอณุ หภูมขิ องเอกภพจะลดลงจนเหลืออุณหภมู ทิ สี่ อดคล้องตามทฤษีบิกแบง ซง่ึ ปจั จบุ ันเอกภพมี
อุณหภมู ิประมาณ 2.73 เคลวนิ

กาแล็กซีและกาแลก็ ซีทางชา้ งเผือก

กาแล็กซแี รกกาเนิดขึน้ เม่อื ประมาณ 1,000 ล้านปี หลังจากทเี่ อกภพกาเนดิ ข้ึน ในช่วงแรกเอก
ภพประกอบไปดว้ ยแกส๊ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซง่ึ บางบริเวณท่มี ีความหนาแน่นของแก๊สมากจะ
มีแรงดึงดดู ใหแ้ กส๊ รวมตวั กันมากขึ้น แล้วเริ่มยบุ ตัวลงเปน็ โครงสรา้ งขนาดใหญก่ ่อนจะเป็น
กาแลก็ ซี เรียกวา่ กาแลก็ ซกี อ่ นเกดิ (protogalaxy)

นักดาราศาสตร์ประมาณคร่าว ๆ ว่า ภายในเอกภพประกอบไปด้วยกาแลก็ ซีประมาณ 1-2 แสนลา้ นกาแลก็ ซี
ซ่งึ มขี นาดและรปู ร่างแตกต่างกันไป

กาแล็กซีและกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก ประเภทของกาแล็กซี

นกั ดาราศาสตรจ์ าแนกกาแล็กซตี ามรปู รา่ งของกาแล็กซี
กาแล็กซแี บ่งออกเปน็ 2 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้

1 กาแลก็ ซปี กติ (regular galaxy) เปน็ กาแลก็ ซีท่มี รี ูปแบบ สามารถจดั แบง่ รูปรา่ งไดต้ ามแผนภาพของฮับเบลิ
2 กาแล็กซไี ร้รูปแบบ (irregular galaxy) เปน็ กาแล็กซีทไ่ี มส่ ามารถจาแนกไดต้ ามแผนภาพของฮับเบลิ

กาแลก็ ซแี ละกาแลก็ ซที างชา้ งเผือก ประเภทของกาแล็กซี

กาแล็กซที รงรี กาแล็กซกี ้นหอย/กาแลก็ ซีกังหนั

S0หรือSB0

กาแลก็ ซีลูกสะบ้า

กาแล็กซีกน้ หอยมคี าน /กาแลก็ ซกี งั หันบาร์

กาแลก็ ซีและกาแลก็ ซที างชา้ งเผือก ประเภทของกาแลก็ ซี

กาแล็กซปี กติ กาแลก็ ซไี มม่ ีรปู แบบ
กาแล็กซกี งั หัน
กาแลก็ ซรี ี กาแล็กซีเลนส์

แทนด้วยสัญลกั ษณ์ E ตามดว้ ย กาแล็กซีกังหนั กาแลก็ ซกี งั หัน หรือกาแลก็ ซีลกู สะบา้ แทนดว้ ย
เลข 1-7 เพอื่ แสดงความรีของ แบบธรรมดา แบบมีคาน สญั ลักษณ์ S0 เปน็ กาแลก็ ซีกังหัน
กาแลก็ ซี โดย E0 มีลกั ษณะ ประเภทหนง่ึ แตม่ ลี ักษณะคล้าย
ใกลท้ รงกลมมากท่ีสดุ จนถึง เลนส์ซงึ่ ลกั ษณะก้ากึง่ ระหวา่ ง
E7 มีความรีมากทีส่ ุด เปน็ กาแล็กซรี ีกบั กาแลก็ ซกี งั หัน โดมี
กาแลก็ ซที ี่มีอตั ราการเกิดของ ลักษณะเป็นจานคลา้ ยกับกาแลก็ ซี
ดาวฤกษต์ า่ ประกอบไปดว้ ย กงั หัน แตต่ า่ งกนั ตรงไมม่ ีแขน และ
ดาวฤกษท์ ม่ี อี ายมุ ากแต่มี มีส่วนปอ่ งตรงกลางขนาดใหญ่เม่ือ
มวลน้อย เทยี บกับขนาดของจาน

กาแลก็ ซีและกาแลก็ ซที างช้างเผือก กาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก เปน็ กาแล็กซีกงั หนั แบบมีคาน

นวิ เคลยี ส (nucleus) จาน (disk)
บรเิ วณสว่ นปอ่ งตรงกลางกาแลก็ ซี บริเวณทีแ่ บนออกเปน็ ระนาบ
เป็นบริเวณทมี่ ีดาวฤกษ์อยูห่ นาแนน่ ประกอบด้วยฝนุ่ และแก๊สที่หมนุ วนอยู่

30,000 ปีแสง ฮาโล (halo)
บริเวณทรงกลมทีล่ อ้ มรอบกาแล็กซี
ระบบสุริยะ (solar system)
อยู่หา่ งจากจดุ ศนู ย์กลาง 30,000 ปแี สง เปน็ บริเวณทีไ่ ม่มีฝนุ่ และแกส๊
เป็นสมาชกิ ของกาแล็กซที างชา้ งเผอื ก ซึ่งพบเฉพาะดาวฤกษอ์ ายุมาก

โครงสรา้ งกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก จาน (disk)
นิวเคลียส (nucleus)
ฮาโล (halo)
30,000 ปแี สง

ระบบสรุ ิยะ (solar system)

กาแล็กซแี ละกาแลก็ ซีทางชา้ งเผือก

เส้นผา่ นศนู ย์กลาง 100,000 ปแี สง กาแล็กซกี ังหนั /ก้นหอยมีคาน

กาแล็กซีและกาแลก็ ซีทางชา้ งเผอื ก กาแล็กซเี พอ่ื นบ้าน

กาแลก็ ซแี มกแจนแลนใหญ่และเล็ก (Large and Small Magellanic Clouds) และแอนโดรเมดา (Andromeda)

กาแลก็ ซไี รร้ ปู แบบ กาแลก็ ซกี ังหัน/ก้นหอย

แมกแจนแลนใหญ่และเล็ก แอนโดรเมดา

สรุป บกิ แบง เอกภพเริ่มจากขนาดเล็กมากและอุณหภมู สิ งู มาก
จากนัน้ เอกภพขยายตัวใหญข่ ้ึนและอณุ หภมู ลิ ดลง
300,000 ปี หลังบิกแบง
เกดิ อะตอมไฮโดรเจนอะตอม ระหวา่ งท่เี อกภพขยายตัวมีการเปล่ยี นแปลงสสารและพลังงาน
ฮีเลยี ม และรงั สไี มโครเวฟ
พ้ืนหลัง 13,800 ลา้ นปี หลงั บิกแบง
10-6 วนิ าที หลังบิกแบง เอกภพปัจจบุ ันประกอบดว้ ยเนบวิ ลา กาแล็กซี และวตั ถุท้องฟา้ ต่าง ๆ
เกดิ อนภุ าคโปรตอน
และอนภุ าคนิวตรอน 1,000 ลา้ นปี หลังบิกแบง หลักฐานสนบั สนุนบกิ แบง
เกิดเนบวิ ลา ดาวฤกษ์
และกาแลกซีรนุ่ แรก -การขยายตัวของเอกภพตามกฎฮบั เบลิ

3 นาที หลังบิกแบง V=H0D
เกิดนิวเคลียสของฮเี ลยี ม
ยิ่งกาแลก็ ซอี ย่หู ่างจากผู้สงั เกตมาก
10-32 วินาที หลังบิกแบง ความเร็วในการเคล่ือนท่ีออกห่างจากผู้
เอกภพขยายตวั รวดเรว็ สงั เกตก็จะยง่ิ มีคา่ มาก
เกดิ อนุภาคและปฏิยานภุ าค
- การพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศ

สรปุ กาแลก็ ซี ทางช้างเผือก
คอื จานกาแล็กซีท่มี องเห็นจากโลก
กาแล็กซีทางช้างเผือก ฮาโล
บรเิ วณทรงกลมท่ี ระบบสรุ ยิ ะ
เป็นกาแล็กซีกังหันแบบมคี าน ล้อมรอบกาแลก็ ซี
อยูบ่ รเิ วณจานกาแลก็ ซี
จาน หา่ งจากศูนยก์ ลางของกาแล็กซี
สว่ นท่ีแบนออกเปน็ ระนาบ ประมาณ 30,000 ปแี สง

นิวเคลียส
สว่ นปอ่ งตรงกลางกาแลก็ ซี
มีดาวฤกษอ์ ยู่หนาแนน่

1.เนอื้ สารทเ่ี กดิ ขน้ึ ขณะเกดิ บิกแบงคืออนภุ าคตามข้อใด
ก. อิเลก็ ตรอน โปรตอน และโฟตอน
ข. อิเล็กตรอน โปรตอน นวิ ตรอน และโฟตอน
ค. ควาร์ก อิเลก็ ตรอน นวิ ทริโน พร้อมปฏอิ นภุ าคของอนภุ าคทัง้ สาม

Oง. ควารก์ อเิ ลก็ ตรอน นิวทริโน พรอ้ มปฏอิ นภุ าคของอนุภาคท้ังสาม และโฟตอน

2.อนุภาคใดประกอบขึน้ จากอนุภาคอื่นๆ

ก. ควาร์ก Oข. โปรตอน
ค. นวิ ทรโิ น
ง. อิเลก็ ตรอน

จ. โพสติ รอน

3.ข้อสังเกตใดคือประจักษ์พยานท่ีสนับสนุนทฤษฎบี ิกแบง
ก. การขยายตัวของเอกภพและอณุ หภูมมิ ีพ้ืนหลังของอวกาศเพมิ่ ข้ึน
ข. การหดตัวของเอกภพและอุณหภูมพิ นื้ หลงั ของอวกาศลดลง

Oค. การขยายตัวของเอกภพและอุณหภูมพิ นื้ หลังของอวกาศลดลง

ง. การหดตวั ของเอกภพและอุณหภมู พิ ื้นหลังของอวกาศเพ่ิมขนึ้

4. ข้อใดสนับสนุนทฤษฎบี กิ แบงของการกาเนิดของเอกภพ
ก. การหดตัวของเอกภพ
ข. การหมุนรอบตัวเองของกาแล็กซี
ค. การขยายตัวของกาแลก็ ซที างช้างเผอื ก

Oง. อุณหภูมิ 2.73 K ของคลื่นไมโครเวฟพืน้ หลงั

จ. ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์ของแสงจากดวงอาทติ ย์

5.กาแล็กซที างช้างเผอื กเป็นกาแลก็ ซีประเภทใด

ก. กาแลก็ ซรี ี ข. กาแลก็ ซีเลนส์

ค. กาแล็กซไี มม่ ีรปู แบบ Oง. กาแลก็ ซกี ังหนั แบบมคี าน

จ. กาแล็กซีกงั หนั แบบธรรมดา

6. ดวงอาทิตย์อยใู่ นบรเิ วณใดของกาแล็กซีทางช้างเผือก
ก. แขน

Oข. จาน

ค. ฮาโล
ง. วงแหวน
จ. นวิ เคลยี ส

Thank!!!

ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ วิธกี ารสังเกตดาวฤกษ์/ดาวเคราะห์
เป็นดวงดาวทกี่ ะพริบแสงได้
ดาวฤกษ์

ดาวเคราะห์ จะกะพริบแสงเมอื่ อยู่ใกลข้ อบฟ้า
และปรากฏรบิ หรี่

ดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ เป็นกลุ่มแก๊สร้อนขนาดใหญ่ สามารถแผ่รังสีออกมาได้ ซึ่ง
เกิดจากการยุบตัวของกลุ่มสสารในเนบิวลาใต้แรงโน้มถ่วง
โดยดาวฤกษ์ส่วนใหญ่อยู่รวมกันเป็นระบบดาวฤกษ์ น่ัน คือ
อย่รู วมกนั ต้ังแต่ 2 ดวงขึน้ ไป

ดาวฤกษแ์ ตล่ ะดวงมีการกาเนดิ และววิ ฒั นาการเหมอื นกนั หรอื ไมอ่ ยา่ งไร?

ดาวฤกษ์แต่ละดวงมกี ารกาเนดิ และวิวัฒนาการ

ต่างกันโดยขน้ึ อยกู่ บั มวลต้งั ต้นของดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์ ความส่องสว่างและโชตมิ าตรของดาวฤกษ์

พลังงานทด่ี าวฤกษผ์ ลิตได้จากแก่นกลางจะถูกสง่ ตอ่ ไปยังพื้นผวิ ของดาว และปลดปลอ่ ย

พลังงานออกมาในรูปของคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ออกไปสู่อวกาศ

พลงั งานรปู แบบหน่งึ จากดวงอาทติ ย์ทสี่ ง่ ผลตอ่ การดารงชีวติ ของส่งิ มชี วี ติ บนโลก คือ

“พลังงานแสง”

เพราะเหตุใดมนษุ ยไ์ มส่ ามารถสังเกตเหน็ ดาวฤกษ์ตา่ ง ๆ ในเวลากลางวนั ?

เนื่องจาก ดาวฤกษ์อยูห่ า่ งจากโลกมาก ทาใหพ้ ลังงานท่ีดาวฤกษป์ ลดปลอ่ ยออกมา

และส่งมาจนถงึ โลกของเรามคี ่านอ้ ยมาก

ดาวฤกษ์ ความสอ่ งสว่างและโชติมาตรของดาวฤกษ์

ความส่องสวา่ ง (brightness) : เปน็ พลงั งานทด่ี าวฤกษป์ ลดปลอ่ ยออกมาในเวลา 1 วนิ าทีต่อหนว่ ยพ้ืนท่ี
ณ ตาแหน่งของผสู้ ังเกต

ปัจจัย ตาแหนง่ ของผสู้ งั เกต (ระยะห่าง)
ขนาดของดาวฤกษ์

โดยดาวฤกษ์แตล่ ะดวงจะมคี วามส่องสวา่ งไมเ่ ทา่ กัน สาหรับทอ้ งฟ้าในชว่ งฤดหู นาว จะเห็น
ดาวซริ อิ สั (Sirius) ในกลมุ่ ดาวสุนัขใหญม่ ีความสอ่ งสวา่ งมากท่ีสดุ โดยดาวฤกษด์ วงอนื่ ๆ มคี วาม
ส่องสวา่ งนอ้ ยกว่ารองลงไป แตม่ ีความสวา่ งโดดเดน่ มองเห็นไดง้ ่าย เช่น ดาวโพรซิออน (Procyon)
ในกลุ่มดาวสุนขั เลก็ และดาวในกลุม่ ดาวนายพราน

**ดาวซิรอิ ัส หรอื ดาวโจร เปน็ ดาวฤกษท์ ส่ี ว่างทส่ี ุดบนทอ้ งฟ้ารองจากดวงอาทิตย์

ดาวฤกษ์ ความสอ่ งสวา่ งและโชติมาตรของดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์บางดวงที่สามารถสังเกตเหน็ ได้บนทอ้ งฟ้าในช่วงฤดูหนาว

ความส่องสวา่ งและโชติมาตรของดาวฤกษ์

มนษุ ย์จะสงั เกตเห็นดาวฤกษ์แต่ละดวงมคี วามสวา่ งคอ่ นข้างคงที่ เนอ่ื งจากตาของมนุษยไ์ ม่
ตอบสนองตอ่ การเปลี่ยนแปลงความสอ่ งสวา่ งทม่ี กี ารเปล่ยี นแปลงนอ้ ย ๆ

นกั ดาราศาสตรจ์ ึงไดก้ าหนดคา่ การเปรียบเทียบความส่องสว่างของดาวฤกษ์ เรยี กวา่ อันดับความ

สวา่ งหรือโชติมาตร (magnitude) ซง่ึ เป็นคา่ ทีแ่ สดงระดับความส่องสวา่ งของดาวฤกษ์

โชติมาตร : ค่าทแี่ สดงระดบั ความส่องสวา่ งของดาวฤกษ์ ณ ตาแหนง่ ของผ้สู ังเกต
โชตมิ าตรปรากฏ (apparent magnitude) : โชตมิ าตรของดาวฤกษท์ ่ีสังเกตเหน็ จากโลก
โชติมาตรสมั บรู ณ์ (absolute magnitude) : โชตมิ าตรเมอื่ ดาวฤกษอ์ ย่หู ่างจากโลก 10 พารเ์ ซก
หรอื 32.62 ปีแสง

ความส่องสวา่ งและโชตมิ าตรของดาวฤกษ์

โชติมาตรสัมบรู ณ์กับโชติมาตรปรากฏแตกตา่ งกันอย่างไร

อันดับความสวา่ งแท้จรงิ อันดับความสว่างทมี่ องเหน็

โชติมาตรปรากฏเป็นโชตมิ าตรของดาวบนท้องฟา้ จรงิ ตามท่ีเรามองเหน็ จากโลก สว่ นโชตมิ าตร
สัมบูรณ์เป็นการวัดโชติมาตรของดาวเม่อื อย่หู า่ งจากโลกเป็นระยะทาง 10 พารเ์ ซก