กาแลกซี

การจ าแนกประเภทกาแล็กซี Image Credit: NASA

กาแล็กซี • กาแล็กซีประกอบขึ้นด้วยก๊าซ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ น้้าแข็ง และฝุ่นละอองที่ถูกดึงเอาไว้ด้วยกันโดยแรงโน้มถ่วง • กาแล็กซีสามารถพบได้ในรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย เป็นอย่างมาก • ตั้งแต่กาแล็กซีแคระที่มีดาวฤกษ์สิบล้านดวง(107 ) ไปจนถึงกาแล็กซีขนาดยักษ์ที่มีดาวฤกษ์หลายล้านล้านดวง (1012) • ในเอกภพที่เราสังเกตได้ มีกาแล็กซีอยู่ไม่ต่้ากว่า 1 แสน ล้าน (1011 ) กาแล็กซี National Schools’ Observatory Image Credit: NASA

เกณฑ์การจ าแนกกาแล็กซีของฮับเบิล National Schools’ Observatory • ถูกพัฒนาขึ้นโดยฮับเบิลในปี ค.ศ. 1936. • บางครั้งถูกเรียกว่า “ส้อมเสียงของฮับเบิล”

เกณฑ์การจ าแนกกาแล็กซีของฮับเบิล • กาแล็กซีทรงรีจะแทนด้วยตัวอักษร E(มาจาก Elliptical ที่แปลว่า รี) • ตัวเลขจะเป็นตัวบอกความรี • กาแล็กซีประเภท E0 เป็นกาแล็กซีที่เกือบจะเป็นวงกลม • กาแล็กซีที่แบนที่สุด คือ E7 • กาแล็กซีเลนส์ที่อยู่ระหว่างกาแล็กซีทรงรีกับกาแล็กซีกังหัน จะแทนด้วย S0 National Schools’ Observatory Image Credit: NSO

• กาแล็กซีกังหันแบบไม่มีคานส่วนมาก จะแทนด้วยตัวอักษรจาก Sa ถึง Sc • Sa จะมีแขนกังหันที่ม้วนแน่น และมีส่วนป่องกลางที่สว่าง • Sb จะมีแขนกังหันที่ม้วนไม่แน่นเท่า และมีส่วนป่องกลางที่สว่างน้อยกว่า • Sc จะมีแขนกังหันที่ม้วนอย่างหลวมๆ และมีส่วนป่องกลางที่สว่างน้อยมาก National Schools’ Observatory Image Credit: NSO เกณฑ์การจ าแนกกาแล็กซีของฮับเบิล

• กาแล็กซีกังหันแบบมีคาน จะมีระบบเรียกชื่อที่อยู่ในลักษณะเดียวกันกับกาแล็กซีกังหันแบบไม่มีคาน • SBa จะมีแขนกังหันที่ม้วนแน่น และมีส่วนป่องกลางที่สว่าง • SBb จะมีแขนกังหันที่ม้วนไม่แน่นเท่า และมีส่วนป่องกลางที่สว่างน้อยกว่า • SBc จะมีแขนกังหันที่ม้วนอย่างหลวมๆ และมีส่วนป่องกลางที่สว่างน้อยมาก National Schools’ Observatory Image Credit: NSO เกณฑ์การจ าแนกกาแล็กซีของฮับเบิล

กาแล็กซีทรงรี ครึ่งหนึ่งของกาแล็กซีเป็นกาแล็กซีทรงรี กาแล็กซีทรงรีมีการกระจายตัวของแสงที่ เรียบ ไร้จุดสังเกต และปรากฏอยู่ใน ลักษณะของทรงรี ภายในกาแล็กซีทรงรีนั้นมีอัตราการเกิดของ ดาวดวงใหม่น้อยมาก สามารถพบได้ในบริเวณกึ่งกลางของกระจุก กาแล็กซีที่รวมตัวกันอย่างหนาแน่น มีแก๊สอยู่น้อยมาก National Schools’ Observatory Image Credit: NASA

กาแล็กซีกังหัน อีกครึ่งหนึ่งของกาแล็กซีมีแขนเป็นรูปกังหัน กาแล็กซีกังหันมีการเกิดดาวดวงใหม่อยู่ หนาแน่น กาแล็กซีกังหันจะอยู่กระจายตัวกันมากกว่า กาแล็กซีทรงรี ดาวฤกษ์ยุคก่อนหน้าที่ดับไปแล้ว จะปล่อย ฝุ่นและองค์ประกอบที่ส้าคัญในการก้าเนิด ดวงดาวไปเป็นทางทั่วกาแล็กซี ในรูปของ แถบฝุ่นในแขนของกาแล็กซีกังหัน เต็มไปด้วยแก๊ส National Schools’ Observatory Image Credit: NASA

กาแล็กซีกังหันแบบมีคาน แขนของกาแล็กซีกังหันประเภทนี้ไม่ได้ ม้วนลงไปตลอดจนถึงศูนย์กลาง แขนของกาแล็กซีจะเชื่อมต่อกับ บริเวณปลายของโครงสร้างที่มีลักษณะ คล้ายกับคาน เราเชื่อว่ากาแล็กซีกังหันแบบมีคาน อาจจะมีกลไกบางอย่างที่ส่งแก๊สไปสู่ ศูนย์กลางของกาแล็กซี ซึ่งอาจจะมี หลุมด้ามวลยิ่งยวดอยู่ National Schools’ Observatory Image Credit: NASA

กาแล็กซีลูกสะบ้า หรือ กาแล็กซีเลนส์ กาแล็กซีเลนส์ถูกตั้งชื่อโดยรูปทรงที่คล้ายกับเลนส์ อยู่ในช่วงรอยต่อระหว่างกาแล็กซีกังหัน กับ กาแล็กซีทรงรี เช่นเดียวกับกาแล็กซีแบบกังหัน กาแล็กซีเลนส์มี รูปทรงเป็นจาน ที่มีป่องตรงกลาง แต่ไม่มีแขนที่ เห็นได้ชัดเจน มีสสารระหว่างดวงดาวน้อยกว่ากาแล็กซีกังหัน และเช่นเดียวกับกาแล็กซีทรงรี กาแล็กซีเลนส์มี อัตราการเกิดของดาวที่น้อย และส่วนมาก ประกอบไปด้วยดาวอายุมาก National Schools’ Observatory Image Credit: NASA

กาแล็กซีไร้รูปร่าง กาแล็กซีบางกาแล็กซีนั้นไม่มีรูปร่างที่ ชัดเจน บางครั้ง กาแล็กซีอาจจะมีปฏิสัมพันธ์กับ กาแล็กซีอื่น แรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นระหว่าง สองกาแล็กซีอาจจะท้าให้รูปพรรณ สัณฐานของกาแล็กซีมีการเปลี่ยนแปลง รูปร่างไป เราเรียกกาแล็กซีในลักษณะนี้ว่า กาแล็กซี ไร้รูปร่าง Image Credit: NASA National Schools’ Observatory

กาแล็กซีกังหันมีคาน NGC 1365 กาแล็กซีกังหัน NGC 3810 กาแล็กซีรี M 87 กาแล็กซีไร้รูป NGC 4449

กาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky way galaxy) แต่โบราณมนุษย์เข้าใจว่า ทางช้างเผือก เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในบรรยากาศโลก เช่นเดียวกับเมฆ หมอก รุ้งกินน้ า จนกระทั่งคริสต์ศตวรรษที่ 18 ได้มีการ สร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่จึงทราบว่า ทางช้างเผือกประกอบด้วยดวงดาวมากมาย ศตว ร รษต่อมา ฮ า ร์โลว์ แชพลีย์ พบว่ากระจุกดาวเหล่านี้อยู่ห่างจากโลกนับหมื่นปี แสง รอบล้อมส่วนป่องของกาแล็กซี ดังนั้นดวง อาทิตย์ไม่น่าจะอยู่ตรงใจกลางของทางช้างเผือก

มีดาวประมาณแสนล้านดวง มวลรวมประมาณ 9 หมื่นล้านเท่า ของมวลดวงอาทิตย์ แบ่งเป็น 3 ส่วน ดังนี้ 1. จาน (Disk) ประกอบด้วยแขนของกาแล็กซี มี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง หนา ประมาณ 1,000 – 2,000 ปีแสง มีดาวฤกษ์ประมาณ 400,000 ล้านดวง องค์ประกอบหลักเป็นฝุ่น ก๊าซ 2.ส่วนโป่ง (Bulge) คือบริเวณใจกลางของ กาแล็กซี มีขนาดประมาณ 6,000 ปีแสง มีฝุ่นและก๊าซเพียง เล็กน้อย องค์ประกอบ หลัก เป็นประชากรดาวประเภทหนึ่งที่ เก่าแก่ และประชากรดาวประเภทสอง (Population II) ซึ่งเป็น ดาวเก่าแก่แต่มีโลหะเพียงเล็กน้อย 3. เฮโล (Halo) อยู่ล้อมรอบส่วนโป่งของกาแล็กซี มี องค์ประกอบหลักเป็น “กระจุกดาวทรงกลม” (Global Cluster) จ้านวนมาก แต่ละกระจุกประกอบด้วยดาวฤกษ์นับ ล้านดวง ล้วนเป็นประชากรดาวประเภทสอง นักดาราศาสตร์ สันนิษฐานว่า กระจุกดาวทรงกลมเป็นโครงสร้างเก่าของ กาแล็กซี เพราะมันโคจรขึ้นลงผ่านส่วนโป่งของกาแล็กซี กาแล็กซีทางช้างเผือก (The Milky Way Galaxy) เป็นกาแล็กซีแบบกังหัน

กาแล็กซีเพื่อนบ้านกลุ่ม 3 คือ M33 Pinwheel Galaxy เป็น กาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่อีกแห่งหนึ่ง อยู่ห่างจากโลกประมาณ 3 ล้านปีแสง กาแล็กซีเพื่อนบ้าน กาแล็กซีไม่ได้อยู่กระจายทั่วไปเท่าๆ กันในจักรวาล หากแต่อยู่รวมกันเป็นกลุ่ม หรือเป็นกระจุก (กระจุกกาแล็กซี : cluster of galaxies) นักดาราศาสตร์ เรียกกลุ่มของทางช้างเผือกและกาแล็กซี เพื่อนบ้านว่า ก ลุ่ มท้ อ ง ถิ่น (Local Group) ซึ่งมีขนาดประมาณ 4 ล้านปีแสง กาแล็กซีเพื่อนบ้านกลุ่ม 2 คือ M31 Andromeda Galaxy เป็นกาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่ ซึ่ง อยู่ห่างออกไป 2.9 ล้านปีแสง ซึ่งมีกาแล็กซี M32 และ M110 (NGC 205) เป็นบริวาร กาแล็กซีเพื่อนบ้านกลุ่ม 1 คือกาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือกซึ่งมีขนาดเล็กได้แก่ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (LMC) เมฆแมกเจลแลนเล็ก (SMC) ห่างจากโลก 2 แสนปีแสง และกาแล็กซีแคระ อีกจ้านวนหนึ่ง

กาแล็กซีเพื่อนบ้านกลุ่ม 1 คือกาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือกซึ่งมีขนาดเล็กได้แก่ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (LMC) เมฆแมกเจลแลนเล็ก (SMC) และกาแล็กซีแคระอีกจ้านวนหนึ่ง กาแล็กซีเมฆแมกเจลแลนใหญ่ (Large Magellanic Cloud ,LMC) และเมฆแมกเจลแลน เล็ก Small Magellanic Cloud, SMC ) เป็นกาแล็กซีไร้รูปแบบ ที่พบโดย เฟอร์ดินานด์แมกเจลแลน นักส ารวจ ที่เดินเรือไปทางซีกโลกใต้ ได้มองเห็นเป็นฝ้าขาวคล้ายทางช้างเผือกด้วยตาเปล่าแต่เล็กกว่า ประเทศไทยจะมองไม่เห็น ห่างจากโลก 200,000 ปีแสง Small Magellanic Cloud, SMC Large Magellanic Cloud ,LMC

ภาพถ่ายกาแล็กซีเมฆแมกเจลแลนใหญ่ (Large Magellanic Cloud ,LMC) และเมฆแมกเจลแลนเล็ก (Small Magellanic Cloud, SMC ) และทางช้างเผือกจากแถบขั้วโลกใต้ LMC SMC Milky way

กาแล็กซีเพื่อนบ้านกลุ่ม 2 คือ M31 Andromeda Galaxy เป็นกาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่ซึ่งมีกาแล็กซี M32 และ M110 (NGC 205) เป็นบริวาร M31 Andromeda Galaxy ด า ร า จั ก ร แ อ น ด ร อ มิ ด า (อั ง ก ฤ ษ : Andromeda Galaxy; หรือที่รู้จักในชื่ออื่นคือ เมสสิเยร์31 เอ็ม 31 หรือ เอ็นจีซี 224 บางครั้งในต้าราเก่า ๆ จะเรียกว่า เนบิวลาแอน ดรอมิดาใหญ่ เป็นเพื่อนบ้านซึ่งมีขนาดใหญ่ กว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกเล็กน้อย ซึ่งอยู่ห่าง ออกไป 2.9 ล้านปีแสง สามารถมองเห็นได้ด้วย ตาเปล่าในต้าแหน่งของกลุ่มดาวแอนโดรมีดา นักดาราศาสตร์พบกว่ากาแล็กซีแอนโดรมีดา และกาแล็กซีทางช้างเผือกก้าลังเคลื่อนที่เข้าหา กัน และจะปะทะกันในอีกประมาณ 3 - 5 พันล้านปีข้างหน้า

_____________ ทดสอบ

1. กาแล็กซีก้าเนิดมาพร้อมกับเอกภพ 2. อุณหภูมิของเอกภพจะลดลง หลังจากการก้าเนิดของเอกภพ 3. ในช่วง 10-32 วินาทีหลังบิกแบง เอกภพมีแต่อะตอมของไฮโดรเจน และฮีเลียม 4. ไมโครเวฟพื้นหลังเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่หลงเหลืออยู่จากการ ก้าเนิดเอกภพ 5. อุณหภูมิของไมโครเวฟพื้นหลังจากอวกาศที่พบในปัจจุบันสอดคล้อง กับอุณหภูมิของ เอกภพในช่วง 300,000 ปี ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎี บิกแบง 6. ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีออกจากผู้สังเกต กับ ระยะทางของกาแล็กซีกับผู้สังเกต เป็นหลักฐานหนึ่งที่ สนับสนุนทฤษฎีบิกแบง 7. ปัจจุบันเอกภพมีอุณหภูมิเฉลี่ยประมาณ 2.73 เคลวิน 8. กาแล็กซีรุ่นแรกเกิดจากการรวมตัวกันของธาตุไฮโดรเจนและฮีเลียม ที่เกิดจากบิกแบง 9. ระบบสุริยะอยู่ที่บริเวณใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก 10. มนุษย์สามารถสังเกตเห็นกาแล็กซีทางช้างเผือกจากโลกได้ด้วยตาเปล่า ทดสอบ

ทดสอบ

1 Mpc = 3.1 x 1019 km

R = รัศมีของเอกภพ หน่วย ปีแสง c = ความเร็วแสง = 3 x 108 m/s t = เวลาของเอกภพ = 4.13 x 1017 วินาที 1 ปีแสง = 9.46 x 1015 m