ดาวฤกษ์

ด
า
ว
ฤ
ก
ษ์

STARS

ดาวฤกษ์ (STARS)
ก้อนแก๊สร้อนขนาดใหญ่ มีองค์ประกอบส่วนใหญ่ประมาณ 99% เป็นธาตุ
ไฮโดรเจน รองลงมาคือฮีเลียม รวมตัวอยู่ในสภาวะสมดุลระหว่างแรงโน้ม
ถ่วงที่มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางกับแรงดันของแก๊สในทิศทางตรงกันข้าม

ดาวฤกษ์ทุกดวงมีธรรมชาติที่เหมือนกันอยู่ 2 อย่าง คือ
1.สามารถสร้างพลังได้ด้วยตนเอง
2.มีวิวัฒนาการ

- การวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย จะทำให้เกิดพวกธาตุเบา
เช่น ฮีเลียม ลิเทียม เบริลเรียม

- การวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก จะทำให้เกิดพวกธาตุ
หนัก
เช่น เหล็ก ทองคำ ยูเรเนียม ออกมาด้วย

วิวัฒนาการดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ทุกดวงเกิดจากการยุบรวมตัวของเนบิวล่า เเต่เนื่องจากดาว
ฤกษ์เเต่ละดวงมีมวลต่างกัน จึงมีวิวัฒนาการ เเละจุดจบที่ต่างกัน

1) ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย เช่น ดวงอาทิตย์
• ดวงอาทิตย์มีแสงสว่างไม่มาก
• ใช้เชื้อเพลิงในอัตราที่น้อย จึงมีชีวิตยาว และจบลงด้วยการ

ไม่ระเบิด บรรยากาศรอบนอกกลายเป็นเนบิวดาวเคราะห์

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยเป็นดังนี้
• ขณะที่เกิดเนบิวลา เกิดการยุบตัว เนื่องจากมาจากเเรงโน้มถ่วง

ความดันเเละอุณหภูมิของก๊าซจะสูงขึ้น โดยที่เเกนกลางของเนบิวลา
จะมีอุณหภูมิสูงกว่าที่ ขอบนอก

• ช่วงดาวฤกษ์ก่อนเกิด จะเกิดขึ้นขณะที่อุณหภูมิของเเก่นกลาง
สูงมากขึ้นเป็นหลายเเสนเคลวิน

• เมื่อเเรงโน้มถ่วงดึงเเก๊สให้ยุบตัวลงไปอีก ความดันที่เเก่นกลาง
สูงขึ้น เป็น 15 ล้านเคลวิน ทำให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์
(Thermonuclear reaction ) หลอมรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจน ให้
เป็นนิวเคลียสฮีเลียม

• เมื่อเกิดความสมดุลระหว่างเเรงโน้มถ่วง กับ เเรงดันเเก๊สร้อน
ทำให้ดวงอาทิตย์เป็น ดาวฤกษ์ ที่สมบูรณ์

• พลังงานของดาวฤกษ์เกิดขึ้นที่เเก่นกลางซึ่งเป็นชั้นในสุด
เกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์

• เมื่อธาตุโฮโดรเจนที่เป็นเชื้อเพลิงเหลือน้อย เเรงโน้มถ่วง
เนื่องจากมวลของดาวฤกษ์จะสูงกว่า เเรงดันของก๊าซทำให้ดาวฤกษ์เกิด
การยุบตัวลงอีกครั้ง ส่งผลให้เเก่นกลางของดาวฤกษ์มีอุณหภูมิสูงขึ้น
กว่าเดิม จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมรวมนิวเคลียสของ
ฮีเลียมเป็นนิวเคลียสของคาร์บอน

• ในขณะเดียวกัน ไฮโดรเจนที่อยู่รอบเเก่นกลาง จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น
ตามไปด้วย

• เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น จะเกิดปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียสหลอมรวม
นิวเคลียสของไฮโดรเจนที่อยู่รอบเเก่นกลางเป็น นิวเคลียสของฮีเลียม
ครั้งใหม่ ผลคือได้พลังงานออกมาอย่างมหาศาล ทำให้ดาวฤกษ์มีขนาด
ใหญ่ขึ้นเป็น 100 เท่าของขนาดเดิม

• เมื่อผิวด้านนอกขยายตัว อุณหภูมิผิวจะลดลง สีจะเปลี่ยนจาก
เหลืองเป็นเเดง กลายเป็นดาวฤกษ์สีแดงขนาดใหญ่ที่เรา เรียกว่า
ดาวยักษ์เเดง

• ช่วงชีวิตของดาวฤกษ์เเดงสั้นที่สุด เมื่อเทียบกับช่วงอื่นๆ เพราะ
เป็นช่วงที่พลังงานถูกปลดปล่อยออกมาในอัตราที่สูงมาก

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยเป็นดังนี้

• ในช่วงท้ายชีวิตของดาวยักษ์เเดง ที่เเกนกลางของมันจะไม่เกิด
ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์หลอมรวมนิวเคลียสของฮีเลียมไปเป็น
นิวเคลียสของคาร์บอนอีกต่อไป เพราะอุณหภูมิไม่สูงมากพอความดัน
จึงลด ในเวลาต่อมาเเรงโน้มถ่วงจะทำให้เเก่นกลางของดาวยักษ์เเดง
ยุบตัวลง กลายเป็น ดาวเเคระขาว ที่มีขนาด 1 ใน 100 ของดวง
อาทิตย์ในปัจจุบัน

• ขณะที่เเก่นกลางเกิดการยุบตัว มวลของผิวดาวที่อยู่รอบ
นอก ไม่ได้ยุบตัวเข้ามารวมด้วย จึงมีชั้นก๊าซหุ้มอยู่รอบๆ เกิดเป็นเน
บิวล่าดาวเคราะห์ ซึ่งจะเคลื่อนห่างออกไปจากดาวเเคระขาวใน
ลักษณะคล้ายๆ กับวงแหวนทรงกลม เเผ่กระจายออกไปในอากาศ

• ดาวเเคระขาว สามารถส่องแสงสว่างต่อไปได้อีกนานนับหลายพันปี

วิวัฒนาการดาวฤกษ์
2) ดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก

• มีแสงสว่างมาก
• ใช้เชื้อเพลิงในอัตราที่สูงมาก มีช่วงชีวิตที่สั้นกว่า เเละจบชีวิต
ด้วยการระเบิดอย่างรุนแรง ที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนว่า

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากเป็นดังนี้
• ดาวฤกษ์จะขยายตัว เเละเย็นตังลงกลายเป็น ซุปเปอร์ยักษ์เเดง
• เมื่อใช้เชื้อเพลิงจนหมด ไม่มีเสถียรภาพ ยุบตัวลง เเละพ่น

ส่วนนอก เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงที่เรียกว่า ซุปเปอร์โนว่า
• ส่วนผิวนอกของดาว ที่เกิดการระเบิดออกมานั้นจะทำให้เกิด

ธาตุหนักต่างๆ เช่น เหล็ก ทองคำ ยูเรเนียม สาดกระจายออกสู่
อวกาศกลายเป็นส่วนประกอบของเนบิวรุ่นใหม่ ซึ่งจะเป็นต้นกำเนิด
ของดาวฤกษ์ต่อไป เช่น ระบบสุริยะ

• หลังจากการระเบิดของซุปเปอร์โนว่า เเรงโน้มถ่วงจะทำให้เเก่น
ของซุปเปอร์โนว่ายุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอน เป็นดาวที่มีขนาด
เล็กเเต่มีความหนาเเน่นสูง

วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยเป็นดังนี้

•ดาวนิวตรอนจะหมุนรอบตัวอย่างเร็ว และปล่อยคลื่นเเม่เหล็ก
ไฟฟ้าออกมาเป็นช่วงๆ ที่เรียกว่า พัลซาร์

• หากเป็นการระเบิดของดาวฤกษ์ที่มีมวลสูงมากๆ เเก่นของ
ซุปเปอร์โนว่า จะยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว ภายใต้เเรงโน้มถ่วงอัน
มหาศาล กลายไปเป็นหลุมดำ ซึ่งมีเเรงโน้มถ่วงเนอะมาก หลุมดำนี้จะ
ดูดทุกสิ่งทุกอย่างเข้าไปเเม้กระทั้งเเสง เราจึงสามารถสังเกตเห็น
หลุมดำได้โดยตรง

ภาพเเสดง วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลสารต่างๆ กัน

เเสงสว่าง เเละอันอับดับความสว่าง ของดาวฤกษ์
เมื่อเราดูดาวจากโลกจะเห็นดาวเเต่ละดวงมีความสว่างต่างๆ กัน

ความสว่างที่เห็นนั้นไม่ใช่ความสว่างที่เเท้จริง บางดวงที่สว่างมากเเต่
อยู่ไกลจะปรากฏเเสงริบหรี่ได้ ความสว่างของดาวที่สังเกตจากโลก
ของเราเรียกว่า ความสว่างปรากฎ

• ความสว่างของดาวฤกษ์บอกได้จากตัวเลขที่เรียกกว่า
อับดับความสว่าง (โชติมาตร) หรือ เเมกนิจูด (Magnitude) ของดาว

• ดาวที่มีอันดับความสว่างต่างกัน 1 จะสว่างมากกว่ากัน 2.5 เท่า โดยอับ
ดับความสว่างที่เป็นบวกหรือตัวเลขมากๆ จะมีความสว่างน้อยกว่าดาวที่มีอันดับ
ความสว่างเป็นลบ หรือตัวเลขน้อยๆ เช่น ดาวฤกษ์ที่มีอันดับความสว่างเป็น -1
จะมีความสว่างมากกว่าดาวฤกษ์ที่มีอันดับความสว่าง 1

ตาราง เเสดงอันดับความสว่างของดาวบนท้องฟ้า

ตาราง เเสดงอันดับความสว่างของดาวบนท้องฟ้า

ความสว่าง (brightness)
• ความสว่างของดาวฤกษ์เป็นพลังงานเเสงจากดาวฤกษ์ดวงนั้น

ใน 1 วินาทีต่อหนึ่งหน่อยพื้นที่
• ความสว่างที่มีหน่อยเป็นหน่อยของพลังงาน
• เเต่อันดับความสว่างไม่มีหน่อย

อันดับความสว่างของดวงดาว

• อันดับความสว่างของดาวเเบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1.อันดับความสว่างปรากฎ
2.อันดับความสว่างที่เเท้จริง
• อันดับความสว่างที่เเท้จริงของดาวเป็นอันดับความสว่างปรากฎ

เมื่อดาวอยู่ห่างจากโลก 10 พาร์เสด หรือ 32.61 ปีแสง(parsec ย่อมา
จาก parallax of one second)

สีและอุณหภูมิของดาวฤกษ์
• สีของดาวฤกษ์ จะขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิพื้นผิวของดาวฤกษ์นั้น

กล่าวคือ ดาวที่มีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำจะมีสีค่อนข้างเเดง พวกที่มี
อุณหภูมิสูงจะมีสีไปทางขวาหรือขาวเเกมน้ำเงิน

ตาราง เเสดงสีของดาวฤกษ์ตามชนิดของสเปกตรัม

ระยะห่างของดาวฤกษ์ (Distance Of the Stars
• การวัดระยะห่างของดาวฤกษ์
ในอดีตนั้นเราคิดกันว่าดาวฤกษ์นั้นคงจะอยู่ไกลเเสนไกลจนไม่

สามารถวัดได้ จนกระทั่งปี ค.ศ.1838 F.W.Bessel ได้คิดวิธีวัดระยะ
ทางของดวงดาวขึ้นเป็นครั้งเเรกด้วยวิธี เเพรัลเเลกซ์ (Parallax)

ดาวฤกษ์อยู่ห่างจากโลกมาก เเละระยะหว่างดาวฤกษ์ด้วย
กันเองก็ห่างไกลกันมากเช่นกัน การบอกระยะทางของดาวฤกษ์จึงใช้
หน่วยของระยะทางต่างไปจากระยะทางบนโลกดังนี้

ปีแสง(lightyear หรือ Ly.) คือระยะทางที่เเสงเดินทางใน
อวกาศเวลา 1 ปี อัตราเร็วของเเสงมีค่า 3x108 เมตร/วินาที ดังนั้น
ระยะทาง 1 ปีเเสงจึงมีค่าประมาณ 9.5 ล้านกิโลเมตร เช่นดวงอาทิตย์
อยู่ห่างจากโลก 8.3 นาทีเเสง หรือประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร
ดาวเเอลฟาเซนเทารีในกลุ่มดาวเซนทอร์อยู่ห่างจากโลก 4.26 ปีแสง
เป็นต้น

หน่วยดาราศาสตร์ (astronomical unit) หรือ (A.U)

คือ ระยะทางระหว่างโลกเเละดวงอาทิตย์ ระยะทาง 1 A.U มีค่า
ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร

พาร์เซก (parsec) เป็นระยะทางที่ได้จากการหา เเพรัลเเลกซ์
(parallax) ของดวงดาว ซึ่งเป็นวิธีวักระยะห่างของดาวฤกษ์ที่อยู่ค่อน
ข้างใกล้โลกได้อย่างเเม่นยำกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลมากหลักการของ
เเพรัลเเลกซ์คือ การเห็นดาวฤกษ์เปลี่ยนตำเเหน่งเมื่อสังเกตจากโลกใน
เวลาที่ห่างกัน 6 เดือน เพราะจุดสังเกตดาวฤกษ์ทั้ง 2 ครั้งอยู่ห่างกัน
เป็นระยะทาง 2 เท่าของระยะทางระหว่างโลกเเละดวงอาทิตย์ 1 พาร์เซก
มีค่า 3.26 ปีเเสง (parsec ย่อมาจาก parallax of one second)

สำหรับดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลกว่า 1,000 พาร์เซก เกินกว่าการใช้
วิธี เเพรัลเเลกซ์ สามารถกลหาระยะทางของดาว ได้โดยวิธีดู
สเปกตรัม เรียกว่าการใช้ เเพรัลเเลกซ์ เชิงสเปกตรัม
(spectrosecopic parallax)

เนบิวลม(nebula)

เนบิวลา(nebula)
เนบิวลา(nebula) คือ กลุ่มเเก๊สที่อยู่ระหว่างดาวฤกษ์เนบิวลาที่เกิดขึ้น
หลังจากเกิดบิกเเบง ประมาณ 300,000 ปีเรียกว่า เนบิวลาดั้งเดิม
ส่วนเนบิวลาที่เกิดจากการระเบิดของดาวฤกษ์(ซูเปอร์โนวา) เรียกว่า
เนบิวลาใหม่
• เราแบ่งเนบิวลา ออกเป็น 4 กลุ่มใหญ่คือ

1. Emission nebulae เนบิวลาเรือง มีแสงในตัวเอง
2. Reflective nebulae เนบิวลาสะท้อนแสง
3. Planetary nebular เนบิวลาดาวเคราะห์
4. Dark nebulae เนบิวลามืด
1. Emission nebulae เนบิวลาเรือง มีแสงในตัวเอง

8

2. Reflective nebulae เนบิวลาสะท้อนแสง

3. Planetary nebular เนบิวลาดาวเคราะห์
4. Dark nebulae เนบิวลามืด