
เด็กหญิง ชญานี ยืนนาน เลขที่ 4 ชั้น ม.3/4
เด็กหญิง ณัฐธิชา บ่าวเหมือย เลขที่ 5 ชั้น ม.3/4
เด็กหญิง สุธิดา ยางพล เลขที่ 14 ชั้น ม.3/4
ดาราศาสตร์
ประวัติ
การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ
ดาราศาสตร์เชิงแสง
ดาราศาสตร์อินฟราเรด
ดาราศาสตร์พลังงานสูงดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลต
ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์
ดาราศาสตร์รังสีแกมมา
การสังเกตการณ์อื่นนอกเหนือจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี
ประวัติ
การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ
ดาราศาสตร์เชิงแสง
ดาราศาสตร์อินฟราเรด
ดาราศาสตร์พลังงานสูงดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลต
ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์
ดาราศาสตร์รังสีแกมมา
การสังเกตการณ์อื่นนอกเหนือจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี
กระบวนการทางฟิสิกส์ | เครื่องมือทางดาราศาสตร์ | แบบจำลองทางทฤษฎี | การทำนายปรากฏการณ์ | ||||||||||||||||||||||||||||
ความโน้มถ่วง | กล้องโทรทรรศน์วิทยุ | วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ | การสิ้นอายุขัยของดาวฤกษ์ | ||||||||||||||||||||||||||||
นิวเคลียร์ฟิวชั่น | กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล | การขยายตัวของเอกภพ | อายุของเอกภพ | ||||||||||||||||||||||||||||
บิกแบง | สเปกโทรสโกปี | การพองตัวของจักรวาล | ความแบนของเอกภพ | ||||||||||||||||||||||||||||
ความผันผวนควอนตัม | ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ | ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป | หลุมดำที่ใจกลางดาราจักรแอนดรอเมดา | ||||||||||||||||||||||||||||
การยุบตัวของความโน้มถ่วง
สาขาวิชาหลักของดาราศาสตร์ดาราศาสตร์สุริยะ
![]() วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ![]() ดูบทความหลักที่: วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ดาราศาสตร์ดาวฤกษ์ ![]() ดูบทความหลักที่: ดาวฤกษ์ ดาราศาสตร์ดาราจักร ![]() ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์ดาราจักร ดาราศาสตร์ดาราจักรนอกระบบ ![]() ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์ดาราจักรนอกระบบ จักรวาลวิทยา ดูบทความหลักที่: จักรวาลวิทยาเชิงกายภาพ ศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสาขาอื่น
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์สมัครเล่น ![]() ปีดาราศาสตร์สากล 2009 ดูบทความหลักที่: ปีดาราศาสตร์สากล
ดวงอาทิตย์ เป็นเป้าหมายการศึกษาทางดาราศาสตร์ยอดนิยมแห่งหนึ่ง อยู่ห่างจากโลกไปประมาณ 8 นาทีแสง เป็นดาวฤกษ์ซึ่งอยู่ในแถบลำดับหลักโดยเป็นดาวแคระประเภท G2 V มีอายุประมาณ 4.6 พันล้านปี ดวงอาทิตย์ของเรานี้ไม่นับว่าเป็นดาวแปรแสง แต่มีความเปลี่ยนแปลงในการส่องสว่างอยู่เป็นระยะอันเนื่องจากจากรอบปรากฏของจุดดับบนดวงอาทิตย์ อันเป็นบริเวณที่พื้นผิวดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิต่ำกว่าพื้นผิวอื่น ๆ อันเนื่องมาจากผลของความเข้มข้นสนามแม่เหล็ก[21]
ดวงอาทิตย์ส่องแสงสว่างมากขึ้นเรื่อย ๆ ตลอดอายุของมัน นับแต่เข้าสู่แถบลำดับหลักก็ได้ส่องสว่างมากขึ้นถึง 40% แล้ว ความเปลี่ยนแปลงการส่องสว่างของดวงอาทิตย์ตามระยะเวลานี้มีผลกระทบอย่างสำคัญต่อโลกด้วย[22] ตัวอย่างเช่นการเกิดปรากฏการณ์ยุคน้ำแข็งสั้น ๆ ช่วงหนึ่ง (Little Ice Age) ระหว่างช่วงยุคกลาง ก็เชื่อว่าเป็นผลมาจาก Maunder Minimum[23]
พื้นผิวรอบนอกของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็นเรียกว่า โฟโตสเฟียร์ เหนือพื้นผิวนี้เป็นชั้นบาง ๆ เรียกชื่อว่า โครโมสเฟียร์ จากนั้นเป็นชั้นเปลี่ยนผ่านซึ่งมีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก ชั้นนอกสุดมีอุณหภูมิสูงที่สุด เรียกว่า โคโรนา
ใจกลางของดวงอาทิตย์เรียกว่าย่านแกนกลาง เป็นเขตที่มีอุณหภูมิและความดันมากพอจะทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เหนือจากย่านแกนกลางเรียกว่าย่านแผ่รังสี (radiation zone) เป็นที่ซึ่งพลาสมาแผ่คลื่นพลังงานออกมาในรูปของรังสี ชั้นนอกออกมาเป็นย่านพาความร้อน (convection zone) ซึ่งสสารแก๊สจะเปลี่ยนพลังงานกลายไปเป็นแก๊ส เชื่อว่าย่านพาความร้อนนี้เป็นกำเนิดของสนามแม่เหล็กที่ทำให้เกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์[21]
ลมสุริยะเกิดจากอนุภาคของพลาสมาที่ไหลออกจากดวงอาทิตย์ ซึ่งจะแผ่ออกไปจนกระทั่งถึงแนว heliopause เมื่อลมสุริยะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของโลก ทำให้เกิดแนวการแผ่รังสีแวนอัลเลนและออโรร่า ในตำแหน่งที่เส้นแรงสนามแม่เหล็กโลกไหลเวียนในชั้นบรรยากาศ[24]
วิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์เป็นสาขาวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวเคราะห์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์แคระ ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ตลอดจนถึงบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบด้วย วัตถุในระบบสุริยะจะเป็นที่นิยมศึกษาค้นคว้ามากกว่า ในช่วงแรกสามารถสังเกตการณ์ได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ต่อมาจึงใช้การสังเกตการณ์โดยยานอวกาศมาช่วย การศึกษาสาขานี้ทำให้เราเข้าใจการเกิดและวิวัฒนาการของระบบดาวเคราะห์ได้ดีขึ้น แม้จะมีการค้นพบใหม่ ๆ เกิดขึ้นตลอดเวลาก็ตาม[25]
วัตถุในระบบสุริยะสามารถแบ่งออกได้เป็น ดาวเคราะห์รอบใน แถบดาวเคราะห์น้อย และดาวเคราะห์รอบนอก ในกลุ่มดาวเคราะห์รอบในประกอบด้วย ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ส่วนในกลุ่มดาวเคราะห์รอบนอกเป็นดาวแก๊สยักษ์ ได้แก่ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน และดาวเคราะห์หินขนาดเล็ก พลูโต[26] พ้นจากดาวเนปจูนไปจะมีแถบไคเปอร์ และกลุ่มเมฆออร์ต ซึ่งแผ่กว้างเป็นระยะทางถึงหนึ่งปีแสง
ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากแผ่นจานฝุ่นที่หมุนวนรอบ ๆ ดวงอาทิตย์ เมื่อผ่านกระบวนการต่าง ๆ นานาเช่น การดึงดูดของแรงโน้มถ่วง การปะทะ การแตกสลาย และการรวมตัวกัน แผ่นจานฝุ่นเหล่านั้นก็ก่อตัวเป็นรูปร่างที่เรียกว่า ดาวเคราะห์ก่อนเกิด (protoplanet) แรงดันการแผ่รังสีของลมสุริยะจะพัดพาเอาสสารที่ไม่สามารถรวมตัวกันติดให้กระจายหายไป คงเหลือแต่ส่วนของดาวเคราะห์ที่มีมวลมากพอจะดึงดูดบรรยากาศชั้นแก๊สของตัวเอาไว้ได้ ดาวเคราะห์ใหม่เหล่านี้ยังมีการดึงดูดและปลดปล่อยสสารในตัวตลอดช่วงเวลาที่ถูกเศษสะเก็ดดาวย่อย ๆ ปะทะตลอดเวลา การปะทะเหล่านี้ทำให้เกิดหลุมบ่อบนพื้นผิวดาวเคราะห์ดั่งเช่นที่ปรากฏบนพื้นผิวดวงจันทร์ ผลจากการปะทะนี้ส่วนหนึ่งอาจทำให้ดาวเคราะห์ก่อนเกิดแตกชิ้นส่วนออกมาและกลายไปเป็นดวงจันทร์ของมันก็ได้[27]
เมื่อดาวเคราะห์เหล่านี้มีมวลมากพอ โดยรวมเอาสสารที่มีความหนาแน่นแบบต่าง ๆ เข้าไว้ด้วยกัน กระบวนการนี้ทำให้ดาวเคราะห์ก่อตัวเป็นดาวแบบต่าง ๆ คือแกนกลางเป็นหิน หรือโลหะ ล้อมรอบด้วยชั้นเปลือก และพื้นผิวภายนอก แกนกลางของดาวเคราะห์อาจเป็นของแข็งหรือของเหลวก็ได้ แกนกลางของดาวเคราะห์บางดวงสามารถสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองขึ้นมาได้ ซึ่งช่วยปกป้องชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงนั้น ๆ จากผลกระทบของลมสุริยะ[28]
ความร้อนภายในของดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์เป็นผลจากการปะทะกันที่ทำให้เกิดโครงร่างและสารกัมมันตรังสี (เช่น ยูเรเนียม ธอเรียม และ 26Al ดาวเคราะห์และดวงจันทร์บางดวงสะสมความร้อนไว้มากพอจะทำให้เกิดกระบวนการทางธรณีวิทยาเช่น ภูเขาไฟและแผ่นดินไหว ส่วนพวกที่สามารถสะสมชั้นบรรยากาศของตัวเองได้ ก็จะมีกระบวนการกัดกร่อนของลมและน้ำ ดาวเคราะห์ที่เล็กกว่าจะเย็นตัวลงเร็วกว่า และปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาจะหยุดลงเว้นแต่หลุมบ่อจากการถูกชนเท่านั้น[29]
การศึกษาเกี่ยวกับดาวฤกษ์และวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เป็นพื้นฐานสำคัญในการทำความเข้าใจกับเอกภพ วิทยาการฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของดวงดาวเกิดขึ้นมาจากการสังเกตการณ์และการพยายามสร้างทฤษฎีเพื่อทำความเข้าใจ รวมถึงการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาผลที่เกิดขึ้นภายในดวงดาว
ดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้นในย่านอวกาศที่มีฝุ่นและแก๊สอยู่หนาแน่น เรียกชื่อว่าเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ เมื่อเกิดภาวะที่ไม่เสถียร ส่วนประกอบของเมฆอาจแตกสลายไปภายใต้แรงโน้มถ่วง และทำให้เกิดเป็นดาวฤกษ์ก่อนเกิดขึ้น บริเวณที่มีความหนาแน่นของแก๊สและฝุ่นสูงมากพอ และร้อนมากพอ จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ซึ่งทำให้เกิดดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักขึ้น[30] ธาตุที่กำเนิดขึ้นในแกนกลางของดาวฤกษ์โดยมากเป็นธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมทั้งสิ้น
คุณลักษณะต่าง ๆ ของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับมวลเริ่มต้นของดาวฤกษ์นั้น ๆ ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะมีความส่องสว่างสูง และจะใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากแกนกลางของมันเองไปอย่างรวดเร็ว เมื่อเวลาผ่านไป เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหล่านี้จะค่อย ๆ แปรเปลี่ยนกลายไปเป็นฮีเลียม ดาวฤกษ์ก็จะวิวัฒนาการไป การเกิดฟิวชั่นของฮีเลียมจะต้องใช้อุณหภูมิแกนกลางที่สูงกว่า ดังนั้นดาวฤกษ์นั้นก็จะขยายตัวใหญ่ขึ้น ขณะเดียวกันก็เพิ่มความหนาแน่นแกนกลางของตัวเองด้วย ดาวแดงยักษ์จะมีช่วงอายุที่สั้นก่อนที่เชื้อเพลิงฮีเลียมจะถูกเผาผลาญหมดไป ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าจะผ่านกระบวนการวิวัฒนาการได้มากกว่า โดยที่มีธาตุหนักหลอมรวมอยู่ในตัวเพิ่มมากขึ้น
การสิ้นสุดชะตากรรมของดาวฤกษ์ก็ขึ้นอยู่กับมวลของมันเช่นกัน ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรามากกว่า 8 เท่าจะแตกสลายกลายไปเป็นซูเปอร์โนวา ขณะที่ดาวฤกษ์ที่เล็กกว่าจะกลายไปเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ และวิวัฒนาการต่อไปเป็นดาวแคระขาว ซากของซูเปอร์โนวาคือดาวนิวตรอนที่หนาแน่น หรือในกรณีที่ดาวฤกษ์นั้นมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรากว่า 3 เท่า มันจะกลายไปเป็นหลุมดำ[31] สำหรับดาวฤกษ์ที่เป็นระบบดาวคู่อาจมีวิวัฒนาการที่แตกต่างออกไป เช่นอาจมีการถ่ายเทมวลแก่กันแล้วกลายเป็นดาวแคระขาวแบบคู่ซึ่งสามารถจะกลายไปเป็นซูเปอร์โนวาได้ การเกิดเนบิวลาดาวเคราะห์และซูเปอร์โนวาเป็นการกระจายสสารธาตุออกไปสู่สสารระหว่างดาว หากไม่มีกระบวนการนี้แล้ว ดาวฤกษ์ใหม่ ๆ (และระบบดาวเคราะห์ของมัน) ก็จะก่อตัวขึ้นมาจากเพียงไฮโดรเจนกับฮีเลียมเท่านั้น
ระบบสุริยะของเราโคจรอยู่ภายในดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยมีคาน และเป็นดาราจักรสมาชิกแห่งหนึ่งในกลุ่มท้องถิ่น ดาราจักรนี้เป็นกลุ่มแก๊ส ฝุ่น ดาวฤกษ์ และวัตถุอื่น ๆ อีกจำนวนมากที่หมุนวนไปรอบกัน โดยมีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อกันทำให้ดึงดูดกันไว้ ตำแหน่งของโลกอยู่ที่แขนฝุ่นกังหันด้านนอกข้างหนึ่งของดาราจักร ดังนั้นจึงมีบางส่วนของทางช้างเผือกที่ถูกบังไว้และไม่สามารถมองเห็นได้
ที่ใจกลางของทางช้างเผือกมีลักษณะคล้ายดุมกังหันขนาดใหญ่ ซึ่งเชื่อว่าเป็นที่ตั้งของหลุมดำมวลยวดยิ่ง รอบ ๆ ดุมกังหันเป็นแขนก้นหอยชั้นต้นมี 4 ปลายหมุนอยู่รอบ ๆ แกน เป็นย่านที่มีการเกิดใหม่ของดาวฤกษ์ดำเนินอยู่ มีดาวฤกษ์แบบดารากร 1 ที่อายุเยาว์อยู่ในย่านนี้เป็นจำนวนมาก ส่วนจานของก้นหอยประกอบด้วยทรงกลมฮาโล อันประกอบด้วยดาวฤกษ์แบบดารากร 2 ที่มีอายุมากกว่า ทั้งยังเป็นที่ตั้งของกลุ่มดาวฤกษ์หนาแน่นที่เรียกกันว่า กระจุกดาวทรงกลม[32][33]
ที่ว่างระหว่างดวงดาวมีสสารระหว่างดาวบรรจุอยู่ เป็นย่านที่มีวัตถุต่าง ๆ อยู่อย่างเบาบางมาก บริเวณที่หนาแน่นที่สุดคือเมฆโมเลกุล ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของไฮโดรเจนและธาตุอื่น ๆ ที่เป็นย่านกำเนิดของดาวฤกษ์ ในช่วงแรกจะมีการก่อตัวเป็นเนบิวลามืดรูปร่างประหลาดก่อน จากนั้นเมื่อมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นมาก ๆ ก็จะเกิดการแตกสลายแล้วก่อตัวใหม่เป็นดาวฤกษ์ก่อนเกิด[34]
เมื่อมีดาวฤกษ์มวลมากปรากฏขึ้นมากเข้า มันจะเปลี่ยนเมฆโมเลกุลให้กลายเป็นบริเวณเอชทูซึ่งเป็นย่านเรืองแสงเต็มไปด้วยแก๊สและพลาสมา ลมดาวฤกษ์กับการระเบิดซูเปอร์โนวาของดาวเหล่านี้จะทำให้กลุ่มเมฆกระจายตัวกันออกไป แล้วเหลือแต่เพียงกลุ่มของดาวฤกษ์จำนวนหนึ่งที่เกาะกลุ่มกันเป็นกระจุกดาวเปิดอายุน้อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไปกระจุกดาวเหล่านี้ก็จะค่อย ๆ กระจายห่างกันออกไป แล้วกลายไปเป็นประชากรดาวดวงหนึ่งในทางช้างเผือก
การศึกษาจลนศาสตร์ของมวลสารในทางช้างเผือกและดาราจักรต่าง ๆ ทำให้เราทราบว่า มวลที่มีอยู่ในดาราจักรนั้นแท้จริงมีมากกว่าสิ่งที่เรามองเห็น ทฤษฎีเกี่ยวกับสสารมืดจึงเกิดขึ้นเพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ แม้ว่าธรรมชาติของสสารมืดยังคงเป็นสิ่งลึกลับไม่มีใครอธิบายได้[35]
การศึกษาวัตถุที่อยู่ในห้วงอวกาศอื่นนอกเหนือจากดาราจักรของเรา เป็นการศึกษาเกี่ยวกับกำเนิดและวิวัฒนาการของดาราจักร การศึกษารูปร่างลักษณะและการจัดประเภทของดาราจักร การสำรวจดาราจักรกัมมันต์ การศึกษาการจัดกลุ่มและกระจุกดาราจักร ซึ่งในหัวข้อหลังนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจกับโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล
ดาราจักรส่วนใหญ่จะถูกจัดกลุ่มตามรูปร่างลักษณะที่ปรากฏ เข้าตามหลักเกณฑ์ของการจัดประเภทดาราจักร ซึ่งมีกลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ ดาราจักรชนิดก้นหอย ดาราจักรชนิดรี และดาราจักรไร้รูปแบบ[36]
ลักษณะของดาราจักรคล้ายคลึงกับชื่อประเภทที่กำหนด ดาราจักรชนิดรีจะมีรูปร่างในภาคตัดขวางคล้ายคลึงกับรูปวงรี ดาวฤกษ์จะโคจรไปแบบสุ่มโดยไม่มีทิศทางที่แน่ชัด ดาราจักรประเภทนี้มักไม่ค่อยมีฝุ่นระหว่างดวงดาวหลงเหลือแล้ว ย่านกำเนิดดาวใหม่ก็ไม่มี และดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จะมีอายุมาก เรามักพบดาราจักรชนิดรีที่บริเวณใจกลางของกระจุกดาราจักร หรืออาจเกิดขึ้นจากการที่ดาราจักรขนาดใหญ่สองแห่งปะทะแล้วรวมตัวเข้าด้วยกันก็ได้
ดาราจักรชนิดก้นหอยมักมีรูปทรงค่อนข้างแบน เหมือนแผ่นจานหมุน และส่วนใหญ่จะมีดุมหรือมีแกนรูปร่างคล้ายคานที่บริเวณใจกลาง พร้อมกับแขนก้นหอยสว่างแผ่ออกไปเป็นวง แขนก้นหอยนี้เป็นย่านของฝุ่นที่เป็นต้นกำเนิดของดาวฤกษ์ ดาวฤกษ์อายุน้อยมวลมากจะทำให้แขนนี้ส่องสว่างเป็นสีฟ้า ส่วนที่รอบนอกของดาราจักรมักเป็นกลุ่มของดาวฤกษ์อายุมาก ดาราจักรทางช้างเผือกของเราและดาราจักรแอนดรอเมดาก็เป็นดาราจักรชนิดก้นหอย
ดาราจักรไร้รูปแบบมักมีรูปร่างปรากฏไม่แน่ไม่นอน ไม่ใช่ทั้งดาราจักรชนิดรีหรือชนิดก้นหอย ประมาณหนึ่งในสี่ของจำนวนดาราจักรทั้งหมดที่พบเป็นดาราจักรชนิดไร้รูปแบบนี้ รูปร่างอันแปลกประหลาดของดาราจักรมักทำให้เกิดปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงแปลก ๆ ขึ้นด้วย
ดาราจักรกัมมันต์คือดาราจักรที่มีการเปล่งสัญญาณพลังงานจำนวนมากออกมาจากแหล่งกำเนิดอื่นนอกเหนือจากดาวฤกษ์ ฝุ่น และแก๊ส แหล่งพลังงานนี้เป็นย่านเล็ก ๆ แต่หนาแน่นมากซึ่งอยู่ในแกนกลางดาราจักร โดยทั่วไปเชื่อกันว่ามีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ที่นั่นซึ่งเปล่งพลังงานรังสีออกมาเมื่อมีวัตถุใด ๆ ตกลงไปในนั้น ดาราจักรวิทยุคือดาราจักรกัมมันต์ชนิดหนึ่งที่ส่องสว่างมากในช่วงสเปกตรัมของคลื่นวิทยุ มันจะเปล่งลอนของแก๊สออกมาเป็นจำนวนมาก ดาราจักรกัมมันต์ที่แผ่รังสีพลังงานสูงออกมาได้แก่ ดาราจักรเซย์เฟิร์ต เควซาร์ และเบลซาร์ เชื่อว่าเควซาร์เป็นวัตถุที่ส่องแสงสว่างมากที่สุดเท่าที่เป็นที่รู้จักในเอกภพ[37]
โครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลประกอบด้วยกลุ่มและกระจุกดาราจักรจำนวนมาก โครงสร้างนี้มีการจัดลำดับชั้นโดยที่ระดับชั้นที่ใหญ่ที่สุดคือ มหากระจุกของดาราจักร เหนือกว่านั้นมวลสารจะมีการโยงใยกันในลักษณะของใยเอกภพและกำแพงเอกภพ ส่วนที่ว่างระหว่างนั้นมีแต่สุญญากาศ[38]
จักรวาลวิทยา (อังกฤษ: cosmology; มาจากคำในภาษากรีกว่า κοσμος "cosmos" หมายถึง เอกภพ และ λογος หมายถึง การศึกษา) เป็นการศึกษาเกี่ยวกับเอกภพทั้งหมดในภาพรวม
การสังเกตการณ์โครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ เป็นสาขาวิชาหนึ่งที่เรียกว่า จักรวาลวิทยาเชิงกายภาพ ช่วยให้เรามีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปสำหรับพื้นฐานของจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ ได้แก่ ทฤษฎีบิกแบง ซึ่งกล่าวว่าเอกภพของเรากำเนิดมาจากจุดเพียงจุดเดียว หลังจากนั้นจึงขยายตัวขึ้นเป็นเวลากว่า 13.7 พันล้านปีมาแล้ว หลักการของทฤษฎีบิกแบงเริ่มต้นขึ้นตั้งแต่การค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ในปี ค.ศ. 1965
ตลอดช่วงเวลาการขยายตัวของเอกภพนี้ เอกภพได้ผ่านขั้นตอนของวิวัฒนาการมามากมายหลายครั้ง ในช่วงแรก ทฤษฎีคาดการณ์ว่าเอกภพน่าจะผ่านช่วงเวลาการพองตัวของจักรวาลที่รวดเร็วมหาศาล ซึ่งเป็นหนึ่งเดียวกันและเสมอกันในทุกทิศทางในสภาวะเริ่มต้น หลังจากนั้น นิวคลีโอซินทีสิสจึงทำให้เกิดธาตุต่าง ๆ ขึ้นมากมายในเอกภพยุคแรก
เมื่อมีอะตอมแรกเกิดขึ้น จึงมีการแผ่รังสีผ่านอวกาศ ปลดปล่อยพลังงานออกมาดั่งที่ทุกวันนี้เรามองเห็นเป็นรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล เอกภพขยายตัวผ่านช่วงเวลาของยุคมืดเพราะไม่ค่อยมีแหล่งกำเนิดพลังงานของดาวฤกษ์[39]
เริ่มมีการจัดโครงสร้างลำดับชั้นของสสารขึ้นนับแต่เริ่มมีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของสสาร สสารที่รวมกลุ่มกันอยู่เป็นบริเวณหนาแน่นที่สุดกลายไปเป็นกลุ่มเมฆแก๊สและดาวฤกษ์ยุคแรกสุด ดาวฤกษ์มวลมากเหล่านี้เป็นจุดกำเนิดของกระบวนการแตกตัวทางไฟฟ้าซึ่งเชื่อว่าเป็นต้นกำเนิดของธาตุหนักมากมายที่อยู่ในเอกภพยุคเริ่มต้น
ผลจากแรงโน้มถ่วงทำให้มีการดึงดูดรวมกลุ่มกันเกิดเป็นใยเอกภพ มีช่องสุญญากาศเป็นพื้นที่ว่าง หลังจากนั้นโครงสร้างของแก๊สและฝุ่นก็ค่อย ๆ รวมตัวกันเกิดเป็นดาราจักรยุคแรกเริ่ม เมื่อเวลาผ่านไป มันดึงดูดสสารต่าง ๆ เข้ามารวมกันมากขึ้น และมีการจัดกลุ่มโครงสร้างเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มและกระจุกดาราจักร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งในโครงสร้างขนาดใหญ่คือมหากระจุกดาราจักร[40]
โครงสร้างพื้นฐานที่สุดของจักรวาลคือการมีอยู่ของสสารมืดและพลังงานมืด ในปัจจุบันเราเชื่อกันว่าทั้งสองสิ่งนี้มีอยู่จริง และเป็นส่วนประกอบถึงกว่า 96% ของความหนาแน่นทั้งหมดของเอกภพ เหตุนี้การศึกษาฟิสิกส์ในยุคใหม่จึงเป็นความพยายามทำความเข้าใจกับองค์ประกอบเหล่านี้[41]
การศึกษาดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่ก้าวหน้ามากขึ้น ทำให้มีความเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์สาขาอื่นมากยิ่งขึ้น ดังนี้
นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับ การวัดตำแหน่งดาว (Astrometry) และกลศาสตร์ท้องฟ้า (Celestial Mechanics) ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับตำแหน่งและการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า การระบุพิกัดและจลนศาสตร์ของวัตถุท้องฟ้า ลักษณะของวงโคจร ความโน้มถ่วง และอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิชากลศาสตร์และฟิสิกส์
ดาราศาสตร์ เป็นสาขาวิชาหนึ่งทางวิทยาศาสตร์ที่บุคคลทั่วไปสามารถมีส่วนร่วมได้อย่างมากที่สุด[42]
นับแต่อดีตมา นักดาราศาสตร์สมัครเล่นได้สังเกตพบวัตถุท้องฟ้าและปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่สำคัญมากมายด้วยเครื่องมือที่พวกเขาสร้างขึ้นมาเอง เป้าหมายในการสังเกตการณ์ของนักดาราศาสตร์สมัครเล่นโดยมากได้แก่ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ดาวหาง ฝนดาวตก และวัตถุในห้วงอวกาศลึกอีกจำนวนหนึ่งเช่น กระจุกดาว กระจุกดาราจักร หรือเนบิวลา สาขาวิชาย่อยสาขาหนึ่งของดาราศาสตร์สมัครเล่น คือการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิธีการถ่ายภาพในท้องฟ้ายามราตรี นักดาราศาสตร์สมัครเล่นส่วนมากจะเจาะจงเฝ้าสังเกตวัตถุท้องฟ้าหรือปรากฏการณ์บางอย่างที่พวกเขาสนใจเป็นพิเศษ[43][44]
ส่วนใหญ่แล้วนักดาราศาสตร์สมัครเล่นจะสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในคลื่นที่ตามองเห็น แต่ก็มีการทดลองเล็ก ๆ อยู่บ้างที่กระทำในช่วงคลื่นอื่นนอกจากคลื่นที่ตามองเห็น เช่นการใช้ฟิลเตอร์แบบอินฟราเรดติดบนกล้องโทรทรรศน์ หรือการใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ เป็นต้น นักดาราศาสตร์สมัครเล่นผู้บุกเบิกในการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์วิทยุ คือ คาร์ล แจนสกี (Karl Jansky) ผู้เริ่มเฝ้าสังเกตท้องฟ้าในช่วงคลื่นวิทยุตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1930 ยังมีนักดาราศาสตร์สมัครเล่นอีกจำนวนหนึ่งที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ประดิษฐ์เองที่บ้าน หรือใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่แต่เดิมสร้างมาเพื่องานวิจัยทางดาราศาสตร์ แต่ปัจจุบันได้เปิดให้บุคคลทั่วไปเข้าไปใช้งานได้ด้วย[45][46]
มีบทความทางดาราศาสตร์มากมายที่ส่งมาจากนักดาราศาสตร์สมัครเล่น อันที่จริงแล้ว นี่เป็นหนึ่งในไม่กี่สาขาวิชาทางวิทยาศาสตร์ที่มือสมัครเล่นก็สามารถมีส่วนร่วมหรือเขียนบทความสำคัญ ๆ ขึ้นมาได้ นักดาราศาสตร์สมัครเล่นสามารถตรวจวัดวงโคจรโดยละเอียดของดาวเคราะห์ขนาดเล็กได้ พวกเขาค้นพบดาวหาง และทำการเฝ้าสังเกตดาวแปรแสง ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีดิจิตอลทำให้นักดาราศาสตร์สมัครเล่นมีความสามารถในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ได้ดียิ่งขึ้น และหลาย ๆ ภาพก็เป็นภาพปรากฏการณ์อันสำคัญทางดาราศาสตร์ด้วย[47][48][49]
ปี ค.ศ. 2009 เป็นปีที่ครบรอบ 400 ปี นับจากกาลิเลโอได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ขึ้นเพื่อทำการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ และพบหลักฐานยืนยันแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางจักรวาลที่นำเสนอโดย นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ไม่นานก่อนหน้านั้น การค้นพบนี้ถือเป็นการปฏิวัติแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับจักรวาล และเป็นการบุกเบิกการศึกษาดาราศาสตร์ยุคใหม่โดยอาศัยกล้องโทรทรรศน์ ซึ่งมีความก้าวหน้ายิ่งขึ้นตามที่เทคโนโลยีของกล้องโทรทรรศน์พัฒนาขึ้น
องค์การสหประชาชาติจึงได้ประกาศให้ปี ค.ศ. 2009 เป็นปีดาราศาสตร์สากล โดยได้ประกาศอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม ค.ศ. 2008 กิจกรรมต่าง ๆ ดำเนินการโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล และได้รับการสนับสนุนจากองค์การยูเนสโก ซึ่งเป็นหน่วยงานหนึ่งของสหประชาชาติที่รับผิดชอบงานด้านการศึกษา วิทยาศาสตร์ และวัฒนธรรม มีพิธีเปิดอย่างเป็นทางการที่กรุงปารีส ในวันที่ 15-16 มกราคม ค.ศ. 2009[50]
อีกห้าปีมีดาวชนกัน(10 ม.ค. 60) กาเครื่องหมายในปฏิทินล่วงหน้าได้เลย แล้วก็จดจำกลุ่มดาวหงส์ให้ขึ้นใจ เพราะในปี พ.ศ.2565 ดาวคู่หนึ่งในกลุ่มดาวนี้จะชนกันและหลอมรวมเป็นดาวดวงเดียวพร้อมกับส่องแสงเจิดจ้าออกมาเป็นโนวาที่มองเห็นได้เป็นเวลาร่วมครึ่งปี ...สิบข่าวเด่นดาราศาสตร์ปี 2559(31 ธ.ค. 59) ปี 2559 กำลังจะผ่านไป แม้เป็นปีแห่งความทุกข์โศกของคนไทย แต่ก็เป็นความจริงที่ต้องยอมรับว่า สรรพสิ่งย่อมเปลี่ยนแปลงตราบใดที่เวลายังคงเดินไปข้างหน้า โลกยังคงไม่หยุดหมุน และจักรวาลยังไม่หยุดขยายตัว สูงขึ้นไปบนฟากฟ้า ปีที่ผ่านมาก็เป็นอีกปีหนึ่งที่มีเรื่องราวต่าง ๆ เกี่ยวกับดาราศาสตร์เกิดขึ้นมากมาย พอจะรวบรวม ...พบดาวเคราะห์น้อยทรอยของดาวเนปจูนเพิ่มขึ้นอีกห้าดวง(25 ธ.ค. 59) จากการศึกษาของคณะนักดาราศาสตร์นำโดยไขความลับ "ซูเปอร์โนวา" ที่สว่างที่สุด(24 ธ.ค. 59) นักดาราศาสตร์ค้นพบอัสแซสซิน-15 แอลเอชเมื่อปีที่แล้ว และพบว่าวัตถุดวงนี้มีความสว่างมากนับเป็นซูเปอร์โนวาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบเห็น จนถึงกับต้องจัดเป็นซูเปอร์โนวาประเภทใหม่ เรียกว่าซูเปอร์โนวาสว่างยิ่งยวด (superluminous supernova) มันมีความสว่างมากกว่าซูเปอร์โนวาที่ครองตำแหน่งสว่างที่สุดเดิมถึงสองเท่า และสว่างมากกว่าดาวทุกดวงในดารา ...แคสซีนีเริ่มภารกิจสุดท้าย เตรียมปิดฉากกลางปีหน้า(1 ธ.ค. 59) เมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน ที่ผ่านมา ยานแคสซีนีซึ่งจะเริ่มภารกิจใหม่ที่แตกต่างไปจากช่วงที่ผ่านมาโดยสิ้นเชิง และเป็นภารกิจช่วงสุดท้าย นั่นคือการสำรวจวงแหวนดาวเสาร์ ภารกิจช่วงนี้ ยานจะปรับทิศทางมาโคจรตามแนวขั้วและพุ่งถากวงแหวนเอฟ 20 ครั้ง หลังจากนั้นจะตีวงให้แคบเข้า ...ยานสำรวจดาวอังคารของอีซาลงจอดพลาด ตกกระแทกพื้นพังยับ(25 ต.ค. 59) มื่อวันที่ 20 ตุลาคมที่ผ่านมา ยานมาร์สเทรซแก๊สออร์บิเตอร์ขององค์การอวกาศยุโรปหรืออีซาได้ส่งสัญญาณกลับมายังโลก เป็นการแจ้งว่ายานได้ปรับทิศทางเข้าสู่วงโคจรรอบดาวอังคารได้เป็นผลสำเร็จ หลังจากการเดินทางนานเจ็ดเดือนเป็นระยะทาง 483 ล้านกิโลเมตร ...ดาวพลูโตกับดวงจันทร์ไดโอนีก็มีมหาสมุทร(21 ต.ค. 59) วัตถุดวงอื่นในระบบสุริยะ เช่น ดวงจันทร์เอนเซลาดัสกับดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ ดวงจันทร์ยูโรปา ดวงจันทร์แกนีมีด และดวงจันทร์คัลลิสโตของดาวพฤหัสบดี ก็มีมหาสมุทรด้วยเหมือนกัน แต่มหาสมุทรที่นั่นต่างจากของโลก เพราะเป็น ...ลาก่อน โรเซตตา(29 ก.ย. 59) เย็นวันศุกร์นี้ดาวเคราะห์น้อยเฟร็ดดีเมอร์คิวรี(7 ก.ย. 59) ข่าวดีสำหรับแฟนเพลงร็อคยุคดาวเคราะห์ข้างบ้าน บริวารของพร็อกซิมาคนครึ่งม้า(26 ส.ค. 59) มันมีชื่อว่าดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้าบี (Proxima Centauri b) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า พร็อกซิมาบี เป็นบริวารของดาวพร็อกซิมาคนครึ่งม้า (Proxima Centauri) ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดไม่นับดวงอาทิตย์ อยู่ห่างจากเราไปแค่ 4.25 ปีแสง ...ดาวพิลึกกึกกือ(23 ส.ค. 59) ดูเหมือนคำว่า "ดาวประหลาด" คงจะยังไม่เพียงพอสำหรับดาว เคไอซี 8462852 (KIC 8462852) ตอนนี้นักดาราศาสตร์อาจต้องเรียกมันว่า "ดาวพิลึกกึกกือ" แล้ว ดาวแทบบีได้เป็นข่าวพาดหัวใหญ่เมื่อปีที่แล้วเมื่อนักดาราศาสตร์พบว่าแสงจากดาวดวงนี้มีการเปลี่ยนแปลงในแบบที่แปลกประหลาด ไม่ว่าแบบจำลองดาวฤกษ์แบบใดก็อธิบายการเปลี่ยนแปลงแบบนี้ไม่ ...นักวิจัยพบ ดาวพุธตายไปนานแล้ว(16 ส.ค. 59) ดาวเคราะห์ดวงในสุดของระบบสุริยะของเราเคยเป็นดินแดนที่เต็มไปด้วยภูเขาไฟปะทุทั่วทั้งดวง แต่สิ่งเหล่านั้นได้สงบไปเป็นเวลานานแล้ว นักวิจัยคณะหนึ่งจากจากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาสเตตได้พยายามหาคำตอบว่ากระบวนการสร้างเปลือกดาวของดาวพุธได้หยุดลงเมื่อใดโดยศึกษาจากภาพถ่าย ...นักเดินทางในอวกาศเสี่ยงตายจากโรคหัวใจ(4 ส.ค. 59) หลายคนคงเคยไฝ่ฝันว่าถ้าได้ท่องอวกาศสักครั้งหนึ่งในชีวิตก็คงดี จะได้ไปดื่มน้ำผึ้งพระจันทร์บนดวงจันทร์ ไปเล่นสกีบนขั้วดาวอังคาร หรือไปชมวงแหวนดาวเสาร์ใกล้ ๆ แต่ช้าก่อน ทราบหรือไม่ว่าการเดินทางไปในอวกาศมีผลข้างเคียงด้านลบต่อสุขภาพหลายอย่าง ...จุดแดงยักษ์ของดาวพฤหัสบดีอาจเป็นต้นกำเนิดความร้อนในบรรยากาศ(2 ส.ค. 59) นักวิทยาศาสตร์พบว่า จุดแดงยักษ์บนดาวพฤหัสบดีอาจเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่ทำให้อุณหภูมิบรรยากาศชั้นบนของดาวพฤหัสบดีสูงกว่าปกติ สภาพภูมิอากาศของโลกมีความร้อนจากดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักในการขับเคลื่อนกลไกต่าง ๆ ในชั้นบรรยากาศ ความร้อนของ ...หลุมอุกกาบาตใหญ่บนดาวซีรีสหายไปไหน?(29 ก.ค. 59) หลังจากที่ปริศนาเกี่ยวกับจุดขาวที่ก้นหลุมอุกกาบาตบนดาวซีรีสได้คลี่คลายลง โดยนักดาราศาสตร์ได้คำตอบแล้วว่าจุดขาวนั้นคือเกลือ มาวันนี้นักดาราศาสตร์พบปริศนาข้อใหม่บนดาวเคราะห์แคระดวงนี้อีกแล้ว ...สิ้นปีนี้มีของแถม(13 ก.ค. 59) ใครที่ชอบบ่นว่าไม่ค่อยมีเวลาเตรียมดีใจได้ เพราะปี 2559 นี้ทุกคนจะมีเวลาเพิ่มขึ้น ปกติแล้ว เมื่อใกล้เที่ยงคืนของวันที่ 31 ธันวาคม นาฬิกาสากลแสดงเวลาเป็น ..., 23:59:58, 23:59:59, 00:00:00, ... เป็นการขึ้นวันใหม่ของปีใหม่ แต่ในปีนี้จะเป็น ..., 23:59:58, 23:59:59, ...ดวงจันทร์เอนเซลาดัสกับเปลือกดาวที่บางเฉียบ(9 ก.ค. 59) ในบรรดาดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะทั้งหมด ดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์น่าจะเป็นดวงที่น่าสนใจที่สุดดวงหนึ่งในแง่ของความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิต ดวงจันทร์ดวงนี้มีพื้นผิวเป็นน้ำแข็ง ลึกลงไปถัดจากผิวน้ำแข็งคือมหาสมุทรใต้พิภพที่รองรับพื้นผิวไว้ทั้งดวง บริเวณนี้นี่เองที่นักวิทยาศาสตร์คาดว่าอาจมีสิ่งมี ...ดาวเคราะห์แคระเค็ม ๆ(2 ก.ค. 59) ดูเพียงผิวเผิน ดาวเคราะห์แคระดวงนี้ไม่มีอะไรสะดุดตาเป็นพิเศษ แต่เมื่อไม่กี่ปีก่อน กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลตรวจพบจุดขาวจุดหนึ่งบนพื้นผิว ต่อมาเมื่อปีที่แล้ว ยานดอว์นของนาซาได้ไปสำรวจดาวซีรีสถึงระยะใกล้ จึงได้พบว่าจุดขาวนั้นแท้จริงประกอบด้วยจุดน้อยใหญ่เกาะกลุ่มกันเป็นกระจุก นอกจากนี้ยังมีจุดเล็กจุดน้อยลักษณะคล้าย ...ในวันที่ดวงอาทิตย์หน้าใส(24 มิ.ย. 59) จำนวนจุดมืดบนดวงอาทิตย์ไม่ใช่สิ่งที่คงที่เสมอไป แต่มีการขึ้นลงเป็นวัฏจักรที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ มีคาบประมาณ 11 ปี ช่วงที่มีจุดมืดมากสุดเรียกว่าช่วงสูงสุดสุริยะ (solar maximum) ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อราว 2556 ในทางตรงข้าม ช่วงที่มีจำนวนจุดมืดน้อยที่สุด ...ไลโกพบคลื่นความโน้มถ่วงครั้งที่สอง(19 มิ.ย. 59) เมื่อวันที่ 15 มิถุนายนที่ผ่านมา หอสังเกตการณ์ไลโกได้ประกาศการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงอีกครั้ง นับเป็นครั้งที่สองที่มีการพบคลื่นลึกลับชนิดนี้ และเป็นการพบในเวลาห่างจากการพบครั้งแรกเพียงไม่ถึงครึ่งปีเท่านั้น ...ท้องฟ้าในรอบสัปดาห์
วรเชษฐ์ บุญปลอดปรับปรุงล่าสุด : 9 มกราคม 2560
8-14 มกราคม 2560
15-21 มกราคม 2560
22-28 มกราคม 2560
ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ (มกราคม 2560)
ดาวศุกร์และดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์สว่างสองดวงที่เห็นได้ด้วยตาเปล่าบนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ ดาวศุกร์ (โชติมาตร -4.4 ถึง -4.7) สว่างโดดเด่นกว่าดาวอังคาร (โชติมาตร +0.9 ถึง +1.1) หลายเท่า โดยดาวศุกร์มีตำแหน่งบนท้องฟ้าในมุมที่ต่ำกว่าดาวอังคารเล็กน้อย ช่วงแรกดาวเคราะห์ทั้งสองอยู่ในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ ปลายเดือนมกราคมย้ายเข้าสู่กลุ่มดาวปลา
วันที่ 1 มกราคม ดาวอังคารผ่านใกล้ดาวเนปจูน (โชติมาตร +7.9) ด้วยระยะเชิงมุม 0.2° วันที่ 12 มกราคม ดาวศุกร์ทำมุมห่างดวงอาทิตย์ที่สุด เป็นช่วงที่ดาวศุกร์อยู่สูงเหนือขอบฟ้ามากที่สุดหลังดวงอาทิตย์ตก จากนั้นดาวศุกร์จะค่อย ๆ เคลื่อนกลับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ วันเดียวกัน ดาวศุกร์ผ่านใกล้ดาวเนปจูนที่ระยะห่าง 0.5° หากสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ จะเห็นดาวศุกร์มีขนาดปรากฏใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากใกล้โลกมากขึ้น และสว่างครึ่งดวงพอดีในวันที่ 14 มกราคม หลังจากนั้นเริ่มกลายเป็นเสี้ยว
ดาวพฤหัสบดี (โชติมาตร -1.9 ถึง -2.1) และดาวเสาร์ (โชติมาตร +0.5) อยู่บนท้องฟ้าให้สังเกตได้ดีในเวลาเช้ามืด ดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวหญิงสาว ขึ้นก่อนดาวเสาร์หลายชั่วโมง ต้นเดือนเริ่มเห็นดาวพฤหัสบดีขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกที่มุมเงย 10° ตั้งแต่เวลาประมาณตี 1 ครึ่ง หลังจากนั้นจะขึ้นเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคนแบกงู ซึ่งส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวนี้คั่นอยู่ระหว่างกลุ่มดาวแมงป่องกับคนยิงธนู สังเกตได้ดีเมื่อใกล้เช้า
ดาวพุธอยู่ร่วมทิศกับดวงอาทิตย์เมื่อปลายเดือนธันวาคม 2559 เดือนนี้จึงเคลื่อนห่างดวงอาทิตย์มากขึ้น สังเกตเห็นได้เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกในช่วงสัปดาห์ที่ 2 ของเดือนเป็นต้นไป โดยปรากฏในทิศทางใกล้เคียงดาวเสาร์ แต่อยู่ใกล้ขอบฟ้ามากกว่า วันที่ 19 มกราคม ดาวพุธทำมุมห่างดวงอาทิตย์มากที่สุดขณะอยู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู หลังจากนั้นเริ่มเคลื่อนกลับเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ความสว่างของดาวพุธเพิ่มขึ้นจากโชติมาตร +0.4 ในวันที่ 8 มกราคม ไปเป็น -0.2 ในวันที่ 15 มกราคม จากนั้นคงที่ตลอดช่วงครึ่งหลังของเดือน
ต้นเดือนอยู่ในช่วงข้างขึ้น ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ วันที่ 2 มกราคม จันทร์เสี้ยวอยู่ใกล้ดาวศุกร์ที่ระยะ 2° วันถัดไปผ่านใกล้ดาวอังคารที่ระยะเดียวกัน สว่างครึ่งดวงในวันที่ 6 มกราคม
คืนวันที่ 9 มกราคม ดวงจันทร์สว่างเกือบเต็มดวงผ่านใกล้ดาวอัลเดบารันในกลุ่มดาววัว ใกล้กันที่สุดเวลา 3 ทุ่ม แต่อาจสังเกตดาวอัลเดบารันได้ยากเนื่องจากดวงจันทร์สว่างมาก วันที่ 12 มกราคม ดวงจันทร์สว่างเต็มดวงในกลุ่มดาวคนคู่ หลังจากนั้นเข้าสู่ข้างแรม เช้ามืดวันที่ 15 มกราคม ดวงจันทร์อยู่ใกล้ดาวหัวใจสิงห์ในกลุ่มดาวสิงโต วันที่ 19 มกราคม มองเห็นดวงจันทร์อยู่ใกล้ดาวพฤหัสบดี สว่างครึ่งดวงในเช้ามืดวันถัดไป จันทร์เสี้ยวอยู่เหนือดาวเสาร์ในวันที่ 24 มกราคม แล้วเคลื่อนไปอยู่ทางซ้ายมือของดาวพุธในวันที่ 26 มกราคม
ศัพท์ดาราศาสตร์
เอกภพดาราศาสตร์ คือ วิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับดวงดาวต่างๆ รวมทั้งโลกที่เราดำรงชีวิตอยู่ ในอดีตมนุษย์บนโลกได้สังเกตลักษณะ ตำแหน่งและการโคจรของดาวบางดวงหรือบางก ลุ่ม แล้วนำมาใช้ในการนำทาง การบอกทิศ การสังเกตดวงจันทร์เต็มดวงก็ดี จันทร์เสี้ยวก็ดี ทำให้เกิดข้างขึ้นข้างแรมบนโลกมนุษย์ ส่งผลไปถึงการทำปฏิทินจันทรคติ เป็นต้นโลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง หมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดปรากฏการณ์หลายอย่าง เช่น กลางวัน กลางคืน ซึ่งส่งผลต่อสิ่งมีชีวิต และวิถีการดำเนินชีวิตของมนุษย์โลก
|
![]() |
ภาพวาดจากการเล่าขานของฝนดาวตกลีโอมิดอันยิ่งใหญ่ เมื่อปี คศ.1833
|
ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid )
ดาวเคราะห์น้อย (อังกฤษ: Asteroid หรือบางครั้งเรียกว่า Minor Planet / Planetoid) คือวัตถุทางดาราศาสตร์ขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์ แต่ใหญ่กว่าสะเก็ดดาว (ซึ่งโดยปกติมักมีขนาดราว 10 เมตรหรือน้อยกว่า) และไม่ใช่ดาวหาง การแบ่งแยกประเภทเช่นนี้กำหนดจากภาพปรากฏเมื่อแรกค้นพบ กล่าวคือ ดาวหางจะต้องมีส่วนของโคม่าที่สังเกตเห็นได้ชัด และมีรายชื่ออยู่ในบัญชีรายชื่อของดาวหางเอง ดาวเคราะห์น้อยมีลักษณะปรากฏคล้ายดวงดาว และมีการกำหนดเรียกชื่ออย่างคร่าวๆ ตามชื่อปีที่ค้นพบ จากนั้นจึงมีการตั้งชื่อตามระบบ (เป็นหมายเลขเรียงตามลำดับ) และชื่อ ถ้ามีการพิสูจน์ถึงการมีอยู่และรอบการโคจรเรียบร้อยแล้ว สำหรับลักษณะทางกายภาพของดาวเคราะห์น้อยโดยส่วนใหญ่ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
ดาวเคราะห์น้อยดวงแรกที่มีการตั้งชื่อคือ ซีรีส ค้นพบในปี พ.ศ. 2344 โดย จูเซปเป ปิอาซซี ซึ่งในช่วงแรกคิดว่าได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ และกำหนดประเภทให้มันว่าเป็นดาวเคราะห์แคระ ซีรีสนับเป็นดาวเคราะห์น้อยดวงใหญ่ที่สุดเท่าที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบัน และจัดอยู่ในประเภทดาวเคราะห์แคระ ส่วนดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นๆ จัดเป็นวัตถุในระบบสุริยะขนาดเล็ก เซอร์วิลเลียม เฮอร์เชล (พ.ศ. 2281 - 2365 ผู้ค้นพบดาวยูเรนัส เมื่อ พ.ศ. 2324) เป็นผู้ประดิษฐ์คำศัพท์ "asteroid" ให้แก่วัตถุอวกาศชุดแรก ๆ ที่ค้นพบในคริสต์ศตวรรษที่ 19 ซึ่งทั้งหมดมีวงโคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี โดยส่วนใหญ่วงโคจรมักบิดเบี้ยวไม่เป็นวงรี แต่หลังจากนั้นมีการค้นพบดาวเคราะห์น้อยอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ นับตั้งแต่ดาวพุธไปจนถึงดาวเนปจูน และอีกหลายร้อยดวงอยู่พ้นจากดาวเนปจูนออกไป
ดาวเคราะห์น้อยส่วนมากพบอยู่ในแถบดาวเคราะห์น้อย ซึ่งมีวงโคจรเป็นวงรีอยู่ระหว่างดาวอังคารกับดาวพฤหัสบดี เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่เป็นซากที่หลงเหลือในจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ซึ่งไม่สามารถรวมตัวกันเป็นดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ได้ระหว่างการก่อกำเนิดระบบสุริยะเนื่องจากแรงโน้มถ่วงรบกวนจากดาวพฤหัสบดี ดาวเคราะห์น้อยบางดวงมีดาวบริวาร หรือโคจรระหว่างกันเองเป็นคู่ เรียกว่า ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่
ดาวเคราะห์น้อย (Asteroid) คือก้อนหินขนาดเล็กซึ่งรวมอยู่ด้วยกันจำนวนหลายพันก้อนในระบบสุริยะ รายล้อมดวงอาทิตย์และโคจรรอบดวงอาทิตย์คล้ายดาวเคราะห์ อยู่ระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี เรียกบริเวณนี้ว่า“แถบดาวเคราะห์น้อย(Asteroid Belt)” ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 2.0 –3.3 au. ดาวเคราะห์น้อยดวงที่ใหญ่ที่สุดคือ ดารเคราะห์น้อยซีเรส(Ceres) มีความยาวประมาณ 1,000 กิโลเมตร ถ่ายภาพไว้ได้โดยยานอวกาศกาลิเลโอ(Galileo Space Probe)
ดาวเคราะห์น้อยจำแนกออกได้เป็น 3 ประเภท โดยพิจารณาจากการสะท้อนแสงอาทิตย์ คือ
1. C-type Asteroid (Cabonaceous Asteroid) เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้น้อยมาก มองดูมืดที่สุด องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน(ถ่าน) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 75%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด
2. S-type Asteroid (Silicaceous Asteroid) เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้ปานกลาง มองดูเป็นสีเทา องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกา(Silica) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 15%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด
3. M-type Asteroid (Metaliceous Asteroid) เป็นดาวเคราะห์น้อยที่สะท้อนแสงได้มากที่สุดมองดูสว่าง องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นโลหะ(Metal) เป็นดาวเคราะห์น้อยกลุ่มนี้มีจำนวนประมาณ 10%ของเป็นดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด
![]() |
ดาวเคราะห์น้อย 253 แมธิลด์ เป็นดาวเคราะห์น้อยแบบ C-Type |

กาแล็กซี (GALAXY)
![]() |
กาแล็กซีรีประกอบด้วยดาวที่มีอุณหภูมิต่ำ (สีแดง) |
หลุมดำ (Black Hole)
![]() |
มุมมองจำลองของหลุมดำด้านหน้าของทางช้างเผือก โดยมีมวลเทียบเท่าดวงอาทิตย์ 10 ดวงจากระยะทาง 600 กิโลเมตร |
![]() |
เอ็นจีซี 604 (NGC 604) เป็นเนบิวลาที่อยู่ภายในแขนของดาราจักรเอ็ม 33 (M33) ในกลุ่มดาวสามเหลี่ยม อยู่ห่างจากโลก 2.7 ล้านปีแสงเนบิวลานี้เป็นบริเวณก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงใหม่ |
![]() |
เนบิวลานาฬิกาทราย (MyCn18) เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์อายุน้อย อยู่ห่างจากโลกประมาณ 8,000 ปีแสง ภาพนี้ถ่ายด้วยกล้องถ่ายภาพที่ติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลขององค์การนาซาความหมายของดาราศาสตร์Posted: พฤศจิกายน 22, 2011 in ดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ คือวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวัตถุท้องฟ้า (อาทิ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาราจักร) รวมทั้งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากนอกชั้นบรรยากาศของโลก โดยศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการ ลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี ทางอุตุนิยมวิทยา และการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนถึงการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ ดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด ตั้งแต่อดีตกาล ดาราศาสตร์ประกอบไปด้วยสาขาที่หลากหลายเช่น การวัดตำแหน่งดาว การเดินเรือดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ การสร้างปฏิทิน และรวมทั้งโหราศาสตร์ แต่ดาราศาสตร์ทุกวันนี้ถูกจัดว่ามีความหมายเหมือนกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา ดาราศาสตร์ได้แบ่งออกเป็นสองสาขาได้แก่ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ และดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีการค้นพบสิ่งต่างๆ ในเรื่องของดาราศาสตร์ที่เผยแพร่โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นนั้นมีความสำคัญมาก และดาราศาสตร์ก็เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์จำนวนน้อยสาขาที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นยังคงมีบทบาท โดยเฉพาะการค้นพบหรือการสังเกตการณ์ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงชั่วคราว แม้ว่าทั้งดาราศาสตร์และโหราศาสตร์เกิดมาจากจุดร่วมเดียวกัน และมีส่วนหนึ่งของวิธีการศึกษาที่เหมือนกัน เช่นการบันทึกตำแหน่งดาว (ephemeris) แต่ทั้งสองอย่างก็แตกต่างกัน |
เอกภพ หรือ จักรวาล (Universe) เป็นระบบที่ใหญ่ที่สุดและไร้ขอบเขต และเป็นห้วงอวกาศที่เต็มไปด้วยดวงดาวจำนวนมหาศาล ซึ่งเราจะเรียกดวงดาวที่เกาะกันเป็นกลุ่มว่า กาแล็กซี และในแต่ละกาแล็กซี ก็จะมีระบบของดาวฤกษ์ กระจุกดาว เนบิวลา หลุมดำ อุกกาบาต ฝุ่นผง กลุ่มก๊าซ และที่ว่างอยู่รวมกันอยู่ ซึ่งก็โลกอยู่ในกาแล็กซีหนึ่ง ที่เรียกกันว่า กาแล็กซีทางช้างเผือก นั่นเอง
สำหรับต้นกำเนิดที่แท้จริงของ เอกภพ นั้น ที่จริงมีอยู่หลายทฤษฎี แต่ทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับจากนักดาราศาสตร์มากที่สุดในปัจจุบัน ก็คือ ทฤษฎีบิ๊กแบง (Big Bang Theory) ของ จอร์จ เลอแมตร์ ที่เชื่อกันว่า เอกภพเริ่มต้นจากความเป็นศูนย์ ไม่มีเวลา ไม่มีแม้แต่ความว่างเปล่า และเอกภพกำเนิดขึ้นโดยการระเบิด ซึ่งหลังจากการระเบิดนั้น เอกภพ ก็เริ่มขยายตัวออกไป ก่อนที่จะเกิดอนุภาคมูลฐาน อะตอม และโมเลกุล ต่าง ๆ ขึ้นตามมาหลังจากนั้น ทั้งแรงระเบิดดังกล่าว ยังทำให้เกิดแรงดันระหว่างกาแล็กซีต่าง ๆ ให้ห่างกันออกไปเรื่อย ๆ ซึ่งแรงดันที่ถือว่าเป็นวิวัฒนาการของเอกภพมีอยู่แรง 2 แรง คือ แรงดันออกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ และแรงโน้มถ่วงดึงดูดให้เอกภพเข้ามารวมตัวกัน ซึ่งทั้ง 2 แรงดังกล่าวเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดลักษณะของ เอกภพ ดังนี้
เอกภพปิด (Closed Universe) คือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงานมากเพียงพอ จนแรงโน้มถ่วงสามารถเอาชนะแรงดันออกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ได้ ในที่สุดเอกภพจะหดตัวกลับ และถึงจุดจบที่เรียกว่า บิ๊กครันช์ (Big Crunch)
เอกภพแบน (Flat Universe) คือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ในระดับที่ แรงโน้มถ่วง ได้ดุลกับแรงดันออกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ ในที่สุดเอกภพจะขยายตัว แต่ด้วยอัตราที่ช้าลงเรื่อย ๆ
เอกภพเปิด (Open Universe) คือ เอกภพมีความหนาแน่นของมวลสารและพลังงาน ต่ำเกินไป ทำให้แรงโน้มถ่วง ไม่สามารถเอาชนะแรงดันออกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ได้ เอกภพจะขยายตัวอย่างต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งอุณหภูมิของเอกภพเข้าใกล้ศูนย์องศาสัมบูรณ์ เมื่อถึงเวลานั้น จะไม่มีพลังงานหลงเหลืออยู่อีก อะตอมและโมเลกุลต่าง ๆ จะหยุดนิ่งไม่มีการเคลื่อนที่ใด ๆ เรียกว่า บิ๊กชิลล์ (Big Chill)
แม้ปัจจุบันเรายังไม่อาจทราบได้ว่าเอกภพของเราจะมีลักษณะแบบใดในสามอย่างนี้ รวมถึงไม่อาจทราบด้วยว่า การเปลี่ยนแปลงของเอกภพ จะส่งผลกระทบเช่นไรต่อโลก แต่ทุกวันนี้ โลกก็ไม่ส่งสัญญาณเตือนกับเราด้วยภัยธรรมชาติต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นทั่วโลกแล้วว่า หากมนุษย์ไม่หันมาถนอมโลกให้มากขึ้น สักวันมนุษย์อาจต้องสูญพันธุ์เหมือนไดโนเสาร์เมื่อหลายล้านปีก่อน
นักดาราศาสตร์พบว่า กาแล็กซีส่วนใหญ่ที่พบร้อยละ 77 เป็นกาแล็กซีแบบกังหันและกังหันบาร์ มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลักเป็นประชากรดาวประเภทหนึ่ง (Population I มีธาตุหนักเกิดจากซูเปอร์โนวา สว่างมาก อุณหภูมิสูง) ซึ่งมีอายุน้อย กาแล็กซีจึงมีสีน้ำเงินดังภาพที่ 2 กาแล็กซีร้อยละ 20 เป็นกาแล็กซีรี มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลักเป็นประชากรดาวประเภทสอง (Population II ไม่มีธาตุหนัก สว่างน้อย อุณหภูมิต่ำ) ซึ่งมีอายุมากและไม่มีดาวเกิดใหม่ กาแล็กซีจึงมีแดงดังภาพที่ 3 ส่วนที่เหลือร้อยละ 3 เป็นกาแล็กซีไม่มีรูปแบบ มีขนาดเล็กและกำลังส่องสว่างน้อย มีประชากรดาวประเภทหนึ่ง
ดาราจักร หรือ กาแล็กซี (อังกฤษ: galaxy) เป็นกลุ่มของดาวฤกษ์นับล้านดวง กับสสารระหว่างดาวอันประกอบด้วยแก๊ส ฝุ่น และสสารมืดรวมอยู่ด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วง ดาราจักรโดยทั่วไปมีขนาดน้อยใหญ่ต่างกัน นับแต่ดาราจักรแคระที่มีดาวฤกษ์ประมาณสิบล้านดวงไปจนถึงดาราจักรขนาดยักษ์ที่มีดาวฤกษ์นับถึงล้านล้านดวง โคจรรอบศูนย์กลางมวลจุดเดียวกัน ในดาราจักรหนึ่ง ๆ ยังประกอบไปด้วยระบบดาวหลายดวง กระจุกดาวจำนวนมาก และเมฆระหว่างดาวหลายประเภท ดวงอาทิตย์ของเราเป็นหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์ในดาราจักรทางช้างเผือก เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะซึ่งมีโลกและวัตถุอื่น ๆ โคจรโดยรอบ
ในอดีตมีการแบ่งดาราจักรเป็นชนิดต่าง ๆ โดยจำแนกจากลักษณะที่มองเห็นด้วยตา รูปแบบที่พบโดยทั่วไปคือดาราจักรรี (elliptical galaxy) ซึ่งปรากฏให้เห็นเป็นรูปทรงรี ดาราจักรชนิดก้นหอย (spiral galaxy) เป็นดาราจักรรูปร่างแบนเหมือนจาน ภายในมีแขนฝุ่นเป็นวงโค้ง ดาราจักรที่มีรูปร่างไม่แน่นอนหรือแปลกประหลาดเรียกว่าดาราจักรแปลก (peculiar galaxy) ซึ่งมักเกิดจากการถูกรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วงของดาราจักรข้างเคียง อันตรกิริยาระหว่างดาราจักรในลักษณะนี้อาจส่งผลให้ดาราจักรมารวมตัวกัน และทำให้เกิดสภาวะที่ดาวฤกษ์มาจับกลุ่มกันมากขึ้นและกลายสภาพเป็นดาราจักรที่สร้างดาวฤกษ์ใหม่อย่างบ้าคลั่ง เรียกว่าดาราจักรชนิดดาวกระจาย (starburst galaxy) นอกจากนี้ดาราจักรขนาดเล็กที่ปราศจากโครงสร้างอันเชื่อมโยงกันก็มักถูกเรียกว่าดาราจักรไร้รูปแบบ (irregular galaxy)
เชื่อกันว่าในเอกภพที่สังเกตได้มีดาราจักรอยู่ประมาณหนึ่งแสนล้านแห่ง ดาราจักรส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1,000 ถึง 100,000 พาร์เซกและแยกห่างจากกันและกันนับล้านพาร์เซก (หรือเมกะพาร์เซก)[8] ช่องว่างระหว่างดาราจักรประกอบด้วยแก๊สเบาบางที่มีความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำกว่า 1 อะตอมต่อลูกบาศก์เมตร ดาราจักรส่วนใหญ่จะจับกลุ่มเรียกว่ากระจุกดาราจักร (cluster) ในบางครั้งกลุ่มของดาราจักรนี้อาจมีขนาดใหญ่มาก เรียกว่ากลุ่มกระจุกดาราจักร (supercluster) โครงสร้างขนาดมหึมาขึ้นไปกว่านั้นเป็นกลุ่มดาราจักรที่โยงใยถึงกันเรียกว่า ใยเอกภพ (filament) ซึ่งกระจายอยู่ครอบคลุมเนื้อที่อันกว้างใหญ่ไพศาลของเอกภพ
แม้จะยังไม่เป็นที่เข้าใจนัก แต่ดูเหมือนว่าสสารมืดจะเป็นองค์ประกอบกว่า 90% ของมวลในดาราจักรส่วนใหญ่ ข้อมูลจากการสังเกตการณ์พบว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งอาจอยู่ที่บริเวณใจกลางของดาราจักรจำนวนมาก แม้จะไม่ใช่ทั้งหมด มีข้อเสนอว่ามันอาจเป็นสาเหตุเริ่มต้นของนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (active galactic nucleus: AGN) ซึ่งพบที่บริเวณแกนกลางของดาราจักร ดาราจักรทางช้างเผือกเองก็มีหลุมดำเช่นว่านี้อยู่ที่นิวเคลียสด้วยอย่างน้อยหนึ่งหลุม
กาแล็กซีประเภทต่างๆ
กาแล็กซีมีรูปทรงแตกต่างกันหลายประเภท ซึ่งสามารถแบ่งเป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ 2 ประเภทคือ กาแล็กซีปกติ (Regular galaxy) ที่มีสัณฐานรูปทรงชัดเจนสามารถแบ่งได้ตามแผนภาพส้อมเสียง (Hubble Turning Fork) ตามที่แสดงในภาพที่ 1 และกาแล็กซีไม่มีรูปแบบ (Irregular Galaxy) ที่ไม่มีรูปทรงสัณฐานชัดเลย เช่น เมฆแมกเจลแลนใหญ่ เมฆแมกเจลแลนเล็ก ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือก
ในต้นคริสศตวรรษที่ 20 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันได้ทำการศึกษากาแล็กซีด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ และจำแนกประเภทของกาแล็กซีตามรูปทรงสัณฐานออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่
กาแล็กซีรี (Elliptical Galaxy) มีสัณฐานเป็นทรงรี แบ่งย่อยได้ 8 แบบ ตั้งแต่ E0 - E7 โดย E0 มีความรีน้อยที่สุด และ E7 มีความรีมากที่สุด
กาแล็กซีกังหัน (Spiral Galaxy) แบ่งย่อยเป็น 3 แบบ กาแล็กซีกังหัน Sa มีส่วนป่องหนาแน่น แขนไม่ชัดเจน,กาแล็กซีกังหัน Sb มีส่วนป่องใหญ่ แขนยาวปานกลาง, กาแล็กซีกังหัน Sc มีส่วนป่องเล็ก แขนยาวหนาแน่น
กาแล็กซีกังหันแบบมีคาน หรือ กาแล็กซีกังหันบาร์ (Barred Spiral Galaxy) แบ่งย่อยเป็น 3 แบบ กาแล็กซีกังหันบาร์ SBa มีส่วนป่องใหญ่ไม่เห็นคานไม่ชัดเจน, กาแล็กซีกังหันบาร์ SBb มีส่วนป่องขนาดกลาง เห็นคานได้ชัดเจน,กาแล็กซีกังหันบาร์ SBc มีส่วนป่องเล็กมองเห็นคานยาวชัดเจน
กาแล็กซีลูกสะบ้า หรือ กาแล็กซีเลนส์ (Lenticular Galaxy) เป็นกาแล็กซีที่ไม่มีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างกาแล็กซีรีและกาแล็กซีกังหัน กล่าวคือ ส่วนโป่งขนาดใหญ่และไม่มีแขนกังหัน (แบบ S0 หรือ SB0)
![]() |
กาแล็กซีกังหันประกอบด้วยดาวที่มีอุณหภูมิสูง (สีน้ำเงิน) |
หลุมดำ (black hole) หมายถึงเทหวัตถุในเอกภพที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสง เราจึงมองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่ตำแหน่งรัศมีชวาร์สชิลด์ ถ้าหากวัตถุหลุดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ วัตถุจะต้องเร่งความเร็วให้มากกว่าความเร็วแสงจึงจะหลุดออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่วัตถุใดจะมีความเร็วมากกว่าแสง วัตถุนั้นจึงไม่สามารถออกมาได้อีกต่อไป
เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหึมาแตกดับลง มันอาจจะทิ้งสิ่งที่ดำมืดที่สุด ทว่ามีอำนาจทำลายล้างสูงสุดไว้เบื้องหลัง นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "หลุมดำ" เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์ใดๆ เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แต่สามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ และคลื่นโน้มถ่วงของหลุ่มดำ (ในเชิงทฤษฎี โครงการ แอลไอจีโอ) และจนถึงปัจจุบันได้ค้นพบหลุมดำในจักรวาลแล้วอย่างน้อย 6 แห่ง
หลุมดำเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษ์ที่ถึงอายุขัยแล้ว สสารที่เคยประกอบกันเป็นดาวนั้นได้ถูกอัดตัวด้วยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่านิวเคลียสของอะตอมเดียว ซึ่งเรียกว่า เอกภาวะ
หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, หลุมดำขนาดกลาง,หลุมดำจากดาวฤกษ์ ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ หลุมดำจิ๋วหรือหลุมดำเชิงควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ
แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นภายในหลุมดำได้ แต่ตัวมันก็แสดงการมีอยู่ผ่านการมีผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ในวงโคจรภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่น หลุมดำอาจจะถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำ หรืออาจมีการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ ก๊าซจะม้วนตัวเข้าสู่ภายใน และจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิสูง ๆ และปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก การสำรวจให้ผลในทางวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่าหลุมดำนั้นมีอยู่จริงในเอกภพ
แนวคิดของวัตถุที่มีแรงดึงดูดมากพอที่จะกันไม่ให้แสงเดินทางออกไปนั้นถูกเสนอโดยนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นชาวอังกฤษ จอห์น มิเชลมในปี 1783 และต่อมาในปี 1795 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ปีแยร์-ซีมง ลาปลาส ก็ได้ข้อสรุปเดียวกัน ตามความเข้าใจล่าสุด หลุมดำถูกอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งทำนายว่าเมื่อมีมวลขนาดใหญ่มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เส้นทางในพื้นที่ว่างนั้นจะถูกทำให้บิดเบี้ยวไปจนถึงศูนย์กลางของปริมาตร เพื่อไม่ให้วัตถุหรือรังสีใดๆ สามารถออกมาได้
ขณะที่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าหลุมดำเป็นพื้นที่ว่างที่มีความเป็นเอกภาวะที่จุดศูนย์กลางและที่ขอบฟ้าเหตุการณ์บริเวณขอบ คำอธิบายนี่เปลี่ยนไปเมื่อค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม การค้นคว้าในหัวข้อนี้แสดงให้เห็นว่านอกจากหลุมดำจะดึงวัตถุไว้ตลอดกาล แล้วยังมีการค่อย ๆ ปลดปล่อยพลังงานภายใน เรียกว่า รังสีฮอว์คิง และอาจสิ้นสุดลงในที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับหลุมดำที่ถูกต้องตามทฤษฎีควอนตัม
เนบิวลา (อังกฤษ: Nebula หมายถึง "หมอก") เป็นกลุ่มเมฆหมอกของฝุ่น แก๊ส และพลาสมาในอวกาศ เดิมคำว่า "เนบิวลา" เป็นชื่อสามัญ ใช้เรียกวัตถุทางดาราศาสตร์ที่เป็นปื้นบนท้องฟ้าซึ่งรวมถึงดาราจักรที่อยู่ห่างไกลออกไปจากทางช้างเผือก (ตัวอย่างเช่น ในอดีตเคยเรียกดาราจักรแอนดรอเมดาว่าเนบิวลาแอนดรอเมดา)
ประเภทของเนบิวลา
เราอาจจำแนกเนบิวลาได้ตามลักษณะของการส่องสว่าง ดังนี้
เนบิวลาสว่าง
เนบิวลาสว่าง (Diffuse nebula) เป็นเนบิวลาที่มีลักษณะฟุ้ง มีแสงสว่างในตัวเอง แบ่งเป็น
เนบิวลาเปล่งแสง
เนบิวลาเปล่งแสง (อังกฤษ: Emission nebula) เนบิวลาเปล่งแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างในตัวเอง เกิดจากการเรืองแสงของอะตอมของไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะไอออน ในบริเวณ H II region เนื่องจากได้รับความร้อนจากดาวฤกษ์ภายในเนบิวลา ซึ่งโดยทั่วไปแล้วก็คือดาวฤกษ์เกิดใหม่ที่เนบิวลานั้นสร้างขึ้นนั่นเอง การเรืองแสงนั้น เกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระกลับเข้าไปจับกับไอออนของไฮโดรเจน และคายพลังงานออกมาในช่วงคลื่นที่ต่างๆ โดยค่าความยาวคลื่น เป็นไปตามสมการ E=hc/λ เมื่อ E เป็นพลังงานที่อะตอมของไฮโดรเจนคายออกมา h เป็นค่าคงตัวของพลังค์ c เป็นความเร็วแสง และ λ เป็นความยาวคลื่น
เนื่องจากเนบิวลาเปล่งแสง จะเปล่งแสงในช่วงคลื่นที่เฉพาะตัวตามธาตุองค์ประกอบของเนบิวลา ทำให้มีสีต่างๆกัน และการวิเคราะห์สเปกตรัมของเนบิวลาชนิดนี้ จะพบว่าสเปกตรัมเป็นชนิดเส้นเปล่งแสง (Emission Lines) และสามารถวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบ หรือโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบของเนบิวลาได้อีกด้วย เนบิวลาชนิดนี้ ส่วนใหญ่จะมีสีแดงจากไฮโดรเจน และสีเขียวจากออกซิเจน บางครั้งอาจมีสีอื่นซึ่งเกิดจากอะตอม หรือโมเลกุลอื่นๆ ก็เป็นได้ ตัวอย่างเนบิวลาเปล่งแสงได้แก่ เนบิวลาสว่างใหญ่ในกลุ่มดาวนายพราน (M42 Orion Nebula) เนบิวลาอเมริกาเหนือในกลุ่มดาวหงส์ (NGC7000 North America Nebula) เนบิวลาทะเลสาบในกลุ่มดาวคนยิงธนู (M8 Lagoon Nebula) เนบิวลากระดูกงูเรือ (Eta-Carinae Nebula) เป็นต้น
เนบิวลาสะท้อนแสง
เนบิวลาสะท้อนแสง (อังกฤษ: Reflection nebula) เนบิวลาสะท้อนแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างเช่นเดียวกับเนบิวลาเปล่งแสง แต่แสงจากเนบิวลาชนิดนี้นั้น เกิดจากการกระเจิงแสงจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่ไม่ร้อนมากพอที่จะทำให้เนบิวลานั้นเปล่งแสง กระบวนการดังกล่าวทำให้เนบิวลาชนิดนี้มีสีฟ้า องค์ประกอบหลักของเนบิวลาชนิดนี้ที่ทำหน้าที่กระเจิงแสงจากดาวฤกษ์คือฝุ่นระหว่างดาว (Interstellar dust) การกระเจิงแสงของฝุ่นระหว่างดาวเป็นกระบวนการเดียวกับการกระเจิงแสงของฝุ่นในบรรยากาศซึ่งทำให้ท้องฟ้ามีสีฟ้า ตัวอย่างเนบิวลาสะท้อนแสง เช่น เนบิวลาในกระจุกดาวลูกไก่บริเวณดาวเมโรเป เนบิวลาหัวแม่มด (Witch Head Nebula) เนบิวลา M78 ในกลุ่มดาวนายพราน เป็นต้น เนบิวลาชนิดนี้บางครั้งก็พบอยู่เป็นส่วนหนึ่งของเนบิวลาเปล่งแสง เช่น เนบิวลาสามแฉก (Trifid Nebula) ที่มีทั้งสีแดงจากไฮโดรเจน สีเขียวจากออกซิเจน และสีฟ้าจากการสะท้อนแสง เป็นต้น
เนบิวลาดาวเคราะห์
เนบิวลาดาวเคราะห์ (อังกฤษ: Planetary nebula) เนบิวลาดาวเคราะห์เป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการในช่วงสุดท้ายของดาวฤกษ์มวลน้อย และดาวฤกษ์มวลปานกลาง เมื่อมันเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของชีวิต ไฮโดรเจนในแกนกลางหมดลง ส่งผลให้ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในแกนกลางยุติลงด้วย ทำให้ดาวฤกษ์เสียสมดุลระหว่างแรงดันออกจากความร้อนกับแรงโน้มถ่วง ทำให้แกนกลางของดาวยุบตัวลงเข้าหาศูนย์กลางเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวมันเอง จนกระทั่งหยุดเนื่องจากแรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอน กลายเป็นดาวแคระขาว เปลือกภายนอกและเนื้อสารของดาวจะหลุดออก และขยายตัวไปในอวกาศ เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ซึ่งไม่มีพลังงานอยู่ แต่มันสว่างขึ้นได้เนื่องจากได้รับพลังงานจากดาวแคระขาวที่อยู่ภายใน เมื่อเวลาผ่านไปดาวแคระขาวก็จะเย็นตัวลง และเนบิวลาดาวเคราะห์ก็จะขยายตัวไปเรื่อยๆ จนกระทั่งจางหายไปในอวกาศ
เนบิวลาดาวเคราะห์ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องใดกับดาวเคราะห์ ชื่อนี้ได้มาจากลักษณะที่เป็นวงกลมขนาดเล็กคล้ายดาวเคราะห์เมื่อสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์นั่นเอง ตัวอย่างของเนบิวลาชนิดนี้ได้แก่ เนบิวลาวงแหวน ในกลุ่มดาวพิณ (M57 Ring Nebula) เนบิวลาดัมเบลล์ (M27 Dumbbell Nebula) เนบิวลาตาแมว (Cat’s eye Nebula) เนบิวลาเกลียว (Helix Nebula) เป็นต้น
ซากซูเปอร์โนวา
ซากซูเปอร์โนวา (อังกฤษ: Supernova remnant) สำหรับดาวฤกษ์มวลมากนั้น จุดจบของดาวจะรุนแรงกว่าดาวฤกษ์มวลน้อยและมวลปานกลางเป็นอย่างมาก ดาวจะสามารถจุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมได้ จนกระทั่งเกิดขี้เถ้าเหล็กขึ้นในในกลางของแกนดาว เหล็กเป็นธาตุที่มีความพิเศษ เนื่องจากไม่ว่าอุณหภูมิจะสูงเท่าใด ก็จะไม่สามารถฟิวชันเหล็กให้เป็นธาตุอื่นได้อีก เมื่อความดันที่แกนสูงขึ้นเกินกว่าแรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอนจะต้านไหว อิเล็กตรอนทั้งหมดจะถูกอัดรวมกับโปรตอนกลายเป็นนิวตรอน และอนุภาคนิวตริโน ทำให้อิเล็กตรอนในแกนกลางหายไปจนเกือบหมด แรงดันดีเจนเนอเรซีของอิเล็กตรอนที่ทำให้แกนกลางคงสภาพอยู่ได้นั้นก็หายไปด้วย ทำให้แรงโน้มถ่วงอัดแกนกลางลงเป็นดาวนิวตรอนในทันที เกิดคลื่นกระแทกพลังงานสูงมาก กระจายออกมาในทุกทิศทาง ปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าดาราจักรทั้งดาราจักร สาดผิวดาวและเนื้อสารออกไปในอวกาศด้วยความเร็วสูงมาก แรงดันที่สูงมากนี้ทำให้เกิดธาตุหนักเช่นทองคำขึ้นได้ เรียกการระเบิดครั้งสุดท้ายของดาวนี้ว่า ซูเปอร์โนวา
ซากที่เหลืออยู่ของแกนกลางจะประกอบไปด้วยนิวตรอนทั้งดวง เรียกว่า ดาวนิวตรอน ซึ่งมีความหนาแน่นสูงมาก ดาวนิวตรอนทั่วไปมีขนาดราว 10-20 กิโลเมตร แต่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ทั้งดวง เนื้อสารของดาวนิวตรอน 1 ช้อนชา มีมวลถึง 120 ล้านตัน แกนกลางนี้เข้าสู่สมดุลใหม่ จากแรงดันดีเจนเนอเรซีของนิวตรอน แต่ในบางกรณีที่ดาวฤกษ์มีมวลสูงมาก คือมากกว่า 18 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เศษซากจากซูเปอร์โนวาจะตกกลับลงไปบนดาวนิวตรอน จนดาวนิวตรอนมีมวลเกินกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งเกินขีดจำกัดของดาวนิวตรอน ทำให้ดาวนิวตรอนยุบตัวลงกลายเป็น หลุมดำ
สำหรับซากของผิวดาวและเนื้อสารของดาวฤกษ์ที่ถูกสาดออกมาเนื่องจากซูเปอร์โนวานั้น จะเหลือเป็นซากซูเปอร์โนวา ซึ่งเปรียบเสมือนอนุสาวรีย์ของดาวฤกษ์มวลมาก ตัวอย่างซากซูเปอร์โนวาที่สำคัญ ได้แก่ เนบิวลาปู (M1 Crab Nebula) ในกลุ่มดาววัว ซึ่งเป็นซากของซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นหลายพันปีก่อน และถูกบันทึกไว้ในบันทึกของชาวจีน เนบิวลาผ้าคลุมไหล่ (Veil Nebula) ในกลุ่มดาวหงส์ ซากของซูเปอร์โนวาทีโค (SN1572 Tycho’s nova) ซากของซูเปอร์โนวาเคปเลอร์ (SN1640 Kepler’s nova) ซากของซูเปอร์โนวา SN1987A เป็นต้น
การศึกษาซากซูเปอร์โนวานั้น จะช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณย้อนกลับเพื่อหาอายุของซากได้ ทำให้สามารถรู้เวลาที่เกิดซูเปอร์โนวาในอดีต จากการคำนวณความเร็วของคลื่นกระแทกได้อีกด้วย
เนบิวลามืด
เนบิวลามืด (อังกฤษ: Dark nebula) เนบิวลามืดมีองค์ประกอบหลักเป็นฝุ่นหนาเช่นเดียวกับเนบิวลาสะท้อนแสง แต่เนบิวลามืดนี้ไม่มีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ภายในหรือโดยรอบ ทำให้ไม่มีแสงสว่าง เราจะสามารถสังเกตเห็นเนบิวลามืดได้เมื่อมีเนบิวลาสว่าง หรือดาวฤกษ์จำนวนมากเป็นฉากหลัง จะปรากฏเนบิวลามืดขึ้นเป็นเงามืดด้านหน้าดาวฤกษ์หรือเนบิวลาสว่างเหล่านั้น ตัวอย่างเนบิวลามืดที่มีฉากหลังเป็นเนบิวลาสว่าง เช่น เนบิวนารูปหัวม้าอันโด่งดังในกลุ่มดาวนายพราน (Horse Head Nebula) เป็นต้น และตัวอย่างของเนบิวลามืดที่มีฉากหลังเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก เช่น เนบิวลางู (B72 Snake Nebula) เป็นต้น
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของเนบิวลา
บริเวณเอช 2 เป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ ก่อตัวขึ้นเมื่อเมฆโมเลกุลเริ่มยุบตัวลงภายใต้ความโน้มถ่วงของตนเอง มักมีสาเหตุจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาใกล้เคียง การชนของเมฆและฝุ่นเหล่านั้น บางครั้งก็อาจก่อให้เกิดดาวฤกษ์นับร้อย ๆ ดวง ดาวที่เกิดใหม่นี้จะทำให้แก๊สโดยรอบแตกตัวเป็นไอออน เป็นผลให้เกิดเนบิวลาเปล่งแสงในเวลาต่อมา
เนบิวลาชนิดอื่น ๆ เกิดจากดาวฤกษ์ที่ตายแล้ว ซึ่งหมายถึงดาวที่มีพัฒนาการไปถึงขั้นของการเปลี่ยนแปลงไปสู่ดาวแคระขาว มีการเป่าชั้นผิวด้านนอกของดาวออกไปโดยรอบจนเกิดเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ สำหรับโนวาและซูเปอร์โนวานั้น สามารถก่อให้เกิดเนบิวลาได้เช่นกัน เรียกว่าซากโนวาและซากซูเปอร์โนวาตามลำดับ
โลกหมุนรอบตัวเองทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่สำคัญ คือ
1. การเกิดกลางวันและกลางคืน (Day and Night) เมื่อโลกหมุนรอบตัวเองด้านที่หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์จะทำให้เกิดกลางวันส่วนด้านที่หันหลังให้ดวงอาทิตย์จะเป็นเวลากลางคืน ในขณะที่โลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก จะทำให้เราเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นมาจากขอบฟ้าทางด้านทิศตะวันออก และตกทางขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกเสมอ
ณ บริเวณเส้นศูนย์สูตรเวลาในช่วงกลางวันและกลางคืนจะเท่ากัน คือ 12 ชั่วโมง และเนื่องจากการเอียงของแกนโลกทำให้บริเวณต่างๆ มีระยะเวลาในการรับแสงอาทิตย์ไม่เท่ากัน ทำให้ระยะเวลาในช่วงกลางวันและกลางคืนต่างกัน เช่น ซีกโลกเหนือระยะเวลากลางวันในฤดูร้อนจะยาวนานมาก และในบริเวณขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้จะมีเวลากลางวันตลอด 24 ชั่วโมง เกิดรุ่งอรุณและสนธยา (Dawn and Twilight) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากโมเลกุลหรือนุภาคต่าง ๆ ในบรรยากาศ เช่น ฝุ่นละออง ความชื้น เกิดการสะท้อนแสงของดวงอาทิตย์กลับมายังพื้นโลก ซึ่งจะเกิดก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น และหลังดวงอาทิตย์ตกดิน เราจะเห็นเป็นแสงสีแดงเนื่องจากแสงที่ส่องมาจากดวงอาทิตย์อยู่ในลักษณะเอียงลาด ไม่ได้ตั้งฉากเหมือนตอนกลางวัน แสงสีน้ำเงินและสีเหลืองมีการหักเหของแสงมาก แต่แสงสีแดงมีการหักเหน้อยที่สุด ทำให้เรามองเห็นท้องฟ้าเป็นสีแดงในช่วงเวลาดังกล่าว
การเคลื่อนไหวของโลก มี “การหมุน” และ “การโคจร" การหมุนของโลก เป็นการเคลื่อนไหวของโลกรอบแกนของตัวเอง ทำให้เกิดกลางวัน และกลางคืน ซึ่งเรียกว่า “วัน” แต่ละวันใช้เวลาแตกต่างกัน ได้แก่ วันดาราคติ (Sidereal Day) ยึดหลักการหมุนรอบแกนตัวเองของโลกครบ 1 รอบ โดยใช้เวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.09 วินาที
วันสุริยคติ (Solar Day) ยึดหลักช่วงระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านแนวเส้นเมอริเดียนครบ 1 รอบ (เที่ยงวันหนึ่งไปยังอีกเที่ยงวันหนึ่ง) ซึ่งจะกำหนดเวลาเท่ากับ 24 ชั่วโมง
โลกหมุนรอบตัวเองมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยบริเวณเส้นศูนย์สูตร ความเร็วในการ หมุนรอบตัวเองของโลกเท่ากับ 1,700 กิโลเมตร / ชั่วโมง ส่วนบริเวณละติจูดที่ 60 องศา ความเร็วของการหมุนรอบตัวเองของโลกจะมีค่าประมาณ 850 กิโลเมตร / ชั่วโมง หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วที่ศูนย์สูตร แต่บริเวณขั้วโลกความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกมีค่าเป็นศูนย์
ผลจากการที่อัตราความเร็วของการหมุนรอบตัวเองของโลกต่างกัน จะมีผลตามมาที่สำคัญ คือ แรงเหวี่ยงของโลกมีผลต่อน้ำหนักของวัตถุ เพราะเป็นแรงหนีศูนย์กลาง ดังเช่น วัตถุชิ้นหนึ่งมีน้ำหนัก 250 กิโลกรัมที่ศูนย์สูตร ขณะที่โลกยังไม่มีแรงเหวี่ยง แต่ถ้าโลกมีแรงเหวี่ยงเกิดขึ้นจะทำให้น้ำหนักของวัตถุเท่ากับ 249 กิโลกรัม แสดงว่าแรงเหวี่ยงจากการหมุนรอบตัวเองของโลกมีผลต่อน้ำหนักของวัตถุ มีผลต่อทิศทางของลมและกระแสน้ำ โดยทิศทางของลมและกระแสน้ำบริเวณขั้ว โลกเหนือจะเบนไปทางขวามือ ส่วนซีกโลกใต้จะเบนไปทางซ้ายมือ เพราะโลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก
โซนเวลาของโลก (Time Zone)
ลองติจูดหรือเส้นเมริเดียน มีความสัมพันธ์กับระบบเวลาบนพื้นโลก ที่มา : www.atom.rmutphysics.com-595
เส้นลองจิจูด (Longitude) เส้นแวงหรือเส้นไพรม์เมอริเดียน (Prime Meridian) คือเส้นสมมติบนพื้นโลกตามแนวทิศเหนือ-ใต้ เราแบ่งพิกัดลองจิจูดออกเป็น 360 เส้น ห่างกันเส้นละ 1 องศา โดยลองจิจูดเส้นแรกหรือไพรม์เมอริเดียน (Prime Meridian) อยู่ที่ลองจิจูดจูด 0° ลากผ่านตำบล “กรีนิช” (Greenwich) ในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ จากไพรม์เมอริเดียนนับไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกข้างละ180° ได้แก่ ลองจิจูด 1° -180° ตะวันออก และลองจิจูด 1°- 180° ตะวันตก รวมทั้งสิ้น 360° เมื่อนำ 360° หารด้วย24 ชั่วโมง จะคำนวณได้ว่า ลองจิจูดห่างกัน 15° เวลาต่างกัน 1 ชั่วโมง ดังนั้นเวลามาตรฐานของประเทศไทยซึ่งถือเอาเวลาที่ลองจิจูด 105° ตะวันออก (จังหวัดอุบลราชธานี) จึงเร็วกว่า “เวลาสากล” (Universal Time เขียนย่อว่า UT) ซึ่งเป็นเวลาที่กรีนิช 7 ชั่วโมง (105°/15° = 7) เวลามาตรฐานประเทศไทยจึงมีค่า UT+7
เส้นลองจิจูด 180°ตะวันออก และเส้นลองจิจูด 180°ตะวันตก เป็นเส้นเดียวกันเรียกว่า“เส้นแบ่งวันสากล” หรือ“International Date Line” หากเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันออกมายังทิศตะวันตก วันจะเพิ่มขึ้นหนึ่งวัน แต่ถ้าเราเดินทางข้ามเส้นแบ่งวันจากทิศตะวันตกมายังทิศตะวันออก วันจะลดลงหนึ่งวัน
ตัวอย่างที่1
ถาม:ในวันที่ 7 สิงหาคม เวลา18:30 UT.เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นเวลาอะไร เวลามาตรฐานประเทศไทย= 18:30 + 7:00 = 25:30
ตอบ:เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นวันที่ 8 สิงหาคม เวลา 01:30 นาฬิกา
ตัวอย่างที่2
ถาม:วันที่ 1 มกราคม เวลา08:00 น.ของประเทศไทย(UT+7) คิดเป็นเวลาสากล(UT = 0)ได้เท่าไร เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาสากล= 7 - 0 = 7 ชั่วโมง
ตอบ:เวลาสากลจะเป็นวันที่ 1 มกราคม เวลา 01:00 UT (08:00 – 07:00)
ตัวอย่างที่3
ถาม:วันที่ 2 มกราคม เวลา08:00 น.ของไทย (UT+7)ตรงกับเวลาอะไรของประเทศญี่ปุ่น(UT+9) เวลาประเทศญี่ปุ่นเร็วกว่าเวลาประเทศไทย= 9 - 7 = 2 ชั่วโมง
ตอบ:เวลาที่ประเทศญี่ปุ่นจะเป็น วันที่ 2 มกราคม เวลา 10:00 น. (08:00 + 02:00)
ตัวอย่างที่4
ถาม:วันที่ 3 มกราคม เวลา08:00 น.ของไทย (UT+7)ตรงกับเวลาอะไรที่กรุงวอชิงตัน ดีซี
(UT-5)
ตอบ:เวลาที่กรุงวอชิงตันดีซี จะเป็น วันที่ 2มกราคม เวลา20:00 น. (เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาที่กรุงวอชิงตัน ดีซี = (+7) - (-5) = 12 ชั่วโมง)
ถาม:ในวันที่ 7 สิงหาคม เวลา18:30 UT.เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นเวลาอะไร เวลามาตรฐานประเทศไทย= 18:30 + 7:00 = 25:30
ตอบ:เวลามาตรฐานของประเทศไทยจะเป็นวันที่ 8 สิงหาคม เวลา 01:30 นาฬิกา
ตัวอย่างที่2
ถาม:วันที่ 1 มกราคม เวลา08:00 น.ของประเทศไทย(UT+7) คิดเป็นเวลาสากล(UT = 0)ได้เท่าไร เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาสากล= 7 - 0 = 7 ชั่วโมง
ตอบ:เวลาสากลจะเป็นวันที่ 1 มกราคม เวลา 01:00 UT (08:00 – 07:00)
ตัวอย่างที่3
ถาม:วันที่ 2 มกราคม เวลา08:00 น.ของไทย (UT+7)ตรงกับเวลาอะไรของประเทศญี่ปุ่น(UT+9) เวลาประเทศญี่ปุ่นเร็วกว่าเวลาประเทศไทย= 9 - 7 = 2 ชั่วโมง
ตอบ:เวลาที่ประเทศญี่ปุ่นจะเป็น วันที่ 2 มกราคม เวลา 10:00 น. (08:00 + 02:00)
ตัวอย่างที่4
ถาม:วันที่ 3 มกราคม เวลา08:00 น.ของไทย (UT+7)ตรงกับเวลาอะไรที่กรุงวอชิงตัน ดีซี
(UT-5)
ตอบ:เวลาที่กรุงวอชิงตันดีซี จะเป็น วันที่ 2มกราคม เวลา20:00 น. (เวลาประเทศไทยเร็วกว่าเวลาที่กรุงวอชิงตัน ดีซี = (+7) - (-5) = 12 ชั่วโมง)
2. การขึ้น - ตกของดวงอาทิตย์
การขึ้น - ตกของดวงอาทิตย์
เกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลกตามแกนเหนือ - ใต้ โดยหมุนจากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออก จึงทำให้เห็นดวงอาทิตย์ทางทิศตะวันออกในตอนเช้า และเคลื่อนที่จนลับขอบฟ้าทางทิศตะวันตก และ มีน้อยวันในรอบปีที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกตรงกับทิศตะวันออกและตะวันตกพอดี โดยมากดวงอาทิตย์จะขึ้นและตกเบี่ยงออกไปไม่ทางเหนือก็ทางใต้เล็กน้อย
ดวงอาทิตย์ขึ้นและตก ไม่ได้ซ้ำรอยเดิมทุกวันโดยบางวันก็ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและตกทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ บางวันขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ด้วยในรอบ 1 ปีมีเพียง 2 วันเท่านั้นที่ขึ้นทางทิศตะวันออกพอดี และตกทางทิศตะวันตกพอดีคือวันที่ 21 มีนาคมและวันที่ 23 กันยายน โดย 2 วันนี้ กลางวันกลางคืนมีเวลาเท่ากัน วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือมาก ที่สุดคือวันที่ 22 มิถุนายน ในวันนี้เวลากลางวันจะมากกว่ากลางคืน ส่วนในวันที่ 22 ธันวาคม ดวงอาทิตย์จะขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้มากที่สุด และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้มากที่สุด ช่วงเวลากลางคืนจะมากกว่ากลางวัน ที่เรามองเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นและตกในลักษณะที่กล่าวมาแล้วนั้นเป็นเพราะโลกตั้งแกนเอียง
การขึ้นและตกของดวงอาทิตย์จะมีจุดสำคัญ 3 จุด ที่จะใช้เป็นหลักในการดูดาวและค้นหาดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า ได้แก่
1. จุดที่ดวงอาทิตย์ขึ้น ทางท้องฟ้าทิศตะวันออกพอดี หรือทางทิศตะวันออกเฉียงไปทางใต้ หรือทางทิศตะวันออกเฉียงไปทางเหนือ
2. จุดที่ดวงอาทิตย์ขึ้นไปอยู่สูงสุดบนฟ้า ซึ่งไม่จำเป็นต้องอยู่ตรงศีรษะพอดี แต่จะอยู่ในแนวทิศเหนือหรือทิศใต้ที่เรียกว่าเมริเดียนหรือเส้นเมริเดียน ตัวอย่างเช่น
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นตรงจุดทิศตะวันออกพอดี จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศใต้ของจุดเหนือศีรษะประมาณ 15 องศา
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศใต้เป็นมุมเงยประมาณ 30 องศา
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศเหนือเป็นมุมเงยประมาณ 60 องศา เป็นต้น
1. จุดที่ดวงอาทิตย์ขึ้น ทางท้องฟ้าทิศตะวันออกพอดี หรือทางทิศตะวันออกเฉียงไปทางใต้ หรือทางทิศตะวันออกเฉียงไปทางเหนือ
2. จุดที่ดวงอาทิตย์ขึ้นไปอยู่สูงสุดบนฟ้า ซึ่งไม่จำเป็นต้องอยู่ตรงศีรษะพอดี แต่จะอยู่ในแนวทิศเหนือหรือทิศใต้ที่เรียกว่าเมริเดียนหรือเส้นเมริเดียน ตัวอย่างเช่น
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นตรงจุดทิศตะวันออกพอดี จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศใต้ของจุดเหนือศีรษะประมาณ 15 องศา
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศใต้เป็นมุมเงยประมาณ 30 องศา
- ดวงอาทิตย์ที่ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ จะขึ้นไปสูงสุด ณ จุดที่อยู่ ทางทิศเหนือเป็นมุมเงยประมาณ 60 องศา เป็นต้น

การขึ้นและตกของดวงอาทิตย์ ที่มา : http://dcomdarasart.orgfree.com/7.html
อ้างอิง https://sites.google.com/site/webkookwangsciedu
- การขึ้น-และตกของดวงดาว
ปรากฏการณ์ดาวขึ้น-ตกเป็นผลสะท้อนจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ซึ่งหมุนจากทิศตะวันตกไปทิศตะวัน ออก โลกกลม ๆ เมื่อหมุนรอบตัวเองจะหมุนรอบแกนที่ผ่านขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ แกนที่ผ่านขั้วโลกเหนือจะชี้ ไปยังขั้วฟ้าเหนือซึ่งมีดาวเหนืออยู่ใกล้ ๆ ดังนั้น เมื่อโลกหมุนจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออก ดาวจึงวนเป็นวงกลม รอบดาวเหนือ โดยวนจากด้านทิศตะวันออกไปทางทิศตะวันตก
เส้นทางการขึ้น-ลงของดวงดาวทั้งหลายจะขนานกัน ในประเทศไทยดาวที่ขึ้นตรงจุดทิศตะวันออกพอดีจะมี เส้นทางขึ้น-ตกเอียงไปทางทิศใต้เล็กน้อย ทำให้จุดที่ขึ้นไปสูงสุดอยู่ทางทิศใต้ของจุดเหนือศีรษะเป็นมุมเท่ากับ ละติจูด และคล้อยต่ำลงไปตรงจุดทิศตะวันตกพอดี รวมเวลาตั้งแต่ขึ้นถึงตกเท่ากับ 12 ชั่วโมงพอดี
ดาวที่ขึ้นเฉียงไปทางใต้ของจุดทิศตะวันออกเป็นมุมเท่าใด จะไปตกทางทิศตะวันตกเฉียงไปทางทิศใต้เป็น มุมเท่านั้นโดยจะมีเวลาอยู่เหนือขอบฟ้ายาวมากกว่า 12 ชั่วโมง โดยเส้นทางขึ้น-ตกขนานกับเส้นที่ขึ้นตรงจุดทิศ ตะวันออก
ในเวลากลางคืนหลังจากที่ดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้าแล้ว เราจะเห็นดาวบางดวงชัดเจนแต่บางดวงก็ไม่ชัดเจน แต่ในเวลากลางวันเราจะไม่เห็นดวงดาว เนื่องจากแสงของดวงอาทิตย์มีความสว่างมากจึงทำให้มองไม่เห็นดวงดาว
เส้นทางการขึ้น-ลงของดวงดาวทั้งหลายจะขนานกัน ในประเทศไทยดาวที่ขึ้นตรงจุดทิศตะวันออกพอดีจะมี เส้นทางขึ้น-ตกเอียงไปทางทิศใต้เล็กน้อย ทำให้จุดที่ขึ้นไปสูงสุดอยู่ทางทิศใต้ของจุดเหนือศีรษะเป็นมุมเท่ากับ ละติจูด และคล้อยต่ำลงไปตรงจุดทิศตะวันตกพอดี รวมเวลาตั้งแต่ขึ้นถึงตกเท่ากับ 12 ชั่วโมงพอดี
ดาวที่ขึ้นเฉียงไปทางใต้ของจุดทิศตะวันออกเป็นมุมเท่าใด จะไปตกทางทิศตะวันตกเฉียงไปทางทิศใต้เป็น มุมเท่านั้นโดยจะมีเวลาอยู่เหนือขอบฟ้ายาวมากกว่า 12 ชั่วโมง โดยเส้นทางขึ้น-ตกขนานกับเส้นที่ขึ้นตรงจุดทิศ ตะวันออก
ในเวลากลางคืนหลังจากที่ดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้าแล้ว เราจะเห็นดาวบางดวงชัดเจนแต่บางดวงก็ไม่ชัดเจน แต่ในเวลากลางวันเราจะไม่เห็นดวงดาว เนื่องจากแสงของดวงอาทิตย์มีความสว่างมากจึงทำให้มองไม่เห็นดวงดาว
ดาวในท้องฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ดาวเคราะห์และดาวฤกษ์
ดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมี 8 ดวง แต่ละดวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
ดาวเคราะห์ที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ส่วนดาวดวงอื่นอยู่ไกลจากโลกมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ เป็นดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ดาวฤกษ์ แต่ละดวงจะรักษาระยะห่างระหว่างกันเท่าเดิมเสมอ ไม่เคลื่อนที่ จึงมีรูปร่างคงที่
ดาวฤกษ์ แบ่งเป็น 88 กลุ่ม เช่น กลุ่มดาวจระเข้หรือดาวหมีใหญ่ กลุ่มดาวนายพราน กลุ่มดาวลูกไก่ กลุ่มดาวไถ กลุ่มดาวคนยิงธนู กลุ่มดาวจักรราศี ฯลฯ
ดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมี 8 ดวง แต่ละดวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ดาวเนปจูน
ดาวเคราะห์ที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ส่วนดาวดวงอื่นอยู่ไกลจากโลกมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
ดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ เป็นดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง ดาวฤกษ์ แต่ละดวงจะรักษาระยะห่างระหว่างกันเท่าเดิมเสมอ ไม่เคลื่อนที่ จึงมีรูปร่างคงที่
ดาวฤกษ์ แบ่งเป็น 88 กลุ่ม เช่น กลุ่มดาวจระเข้หรือดาวหมีใหญ่ กลุ่มดาวนายพราน กลุ่มดาวลูกไก่ กลุ่มดาวไถ กลุ่มดาวคนยิงธนู กลุ่มดาวจักรราศี ฯลฯ
การคำนวณตำแหน่งดาวอย่างง่าย
ตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้าเปลี่ยนแปลง (การเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้า) เนื่องจากการหมุน
รอบตัวเองของโลก และการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ มนุษย์ได้พัฒนาความรู้ทางคณิตศาสตร์จากการ
สังเกตการณ์ท้องฟ้า มาสร้างเป็นนาฬิกาและปฏิทิน เพื่อบอกเวลา ในการสังเกตการณ์ท้องฟ้านั้นเรา
สามารถคำนวณตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้าได้อย่างง่ายดาย
โลกหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ใช้เวลา 24 ชั่วโมง
24 ชั่วโมง ตำแหน่งของดาว (มุมที่ทำกับขั้วฟ้า) เปลี่ยนแปลง 360 องศา
1 ชั่วโมง ตำแหน่งของดาวเปลี่ยนแปลง = 360 / 24 = 15 องศา
1 นาที ตำแหน่งของดาวเปลี่ยนแปลง = 15 / 60 = 0.25 องศา
ตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้าเปลี่ยนแปลง (การเคลื่อนที่ของทรงกลมท้องฟ้า) เนื่องจากการหมุน
รอบตัวเองของโลก และการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ มนุษย์ได้พัฒนาความรู้ทางคณิตศาสตร์จากการ
สังเกตการณ์ท้องฟ้า มาสร้างเป็นนาฬิกาและปฏิทิน เพื่อบอกเวลา ในการสังเกตการณ์ท้องฟ้านั้นเรา
สามารถคำนวณตำแหน่งของดาวบนท้องฟ้าได้อย่างง่ายดาย
โลกหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ใช้เวลา 24 ชั่วโมง
24 ชั่วโมง ตำแหน่งของดาว (มุมที่ทำกับขั้วฟ้า) เปลี่ยนแปลง 360 องศา
1 ชั่วโมง ตำแหน่งของดาวเปลี่ยนแปลง = 360 / 24 = 15 องศา
1 นาที ตำแหน่งของดาวเปลี่ยนแปลง = 15 / 60 = 0.25 องศา
ตัวอย่างที่ 1
ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออก เวลา 06.00 น. ไปตกยังทิศตะวันตก เวลา 18.00 น. ใช้เวลา 12 ชั่วโมง คิดเป็นมุมได้ 180 องศา
ดังนั้น 1 ชั่วโมง ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ = 180 / 12 = 15 องศา เพราะฉะนั้นในเวลา 09.00 น.
ดวงอาทิตย์จะอยู่สูงจากขอบฟ้าด้านทิศตะวันออก = (9 – 6) x 15 = 45 องศา
หมายเหตุ: ตัวเลขการขึ้น-ตก ของดวงอาทิตย์ เป็นตัวเลขสมมติ
ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออก เวลา 06.00 น. ไปตกยังทิศตะวันตก เวลา 18.00 น. ใช้เวลา 12 ชั่วโมง คิดเป็นมุมได้ 180 องศา
ดังนั้น 1 ชั่วโมง ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ = 180 / 12 = 15 องศา เพราะฉะนั้นในเวลา 09.00 น.
ดวงอาทิตย์จะอยู่สูงจากขอบฟ้าด้านทิศตะวันออก = (9 – 6) x 15 = 45 องศา
หมายเหตุ: ตัวเลขการขึ้น-ตก ของดวงอาทิตย์ เป็นตัวเลขสมมติ

ที่มา : http://portal.edu.chula.ac.th
ตัวอย่างที่ 2
เรามองเห็นกลุ่มดาวนายพรานอยู่เหนือศีรษะ เวลา 21.00 น. อยากทราบว่ากลุ่มดาวนายพราน จะตกเวลาเท่าไร
ใน 1 ชั่วโมง ดาวบนเส้นศูนย์สูตรฟ้าเคลื่อนที่ไปทางตะวันตก เป็นมุม = 180 / 12 = 15 องศา
จุดเหนือศีรษะ ทำมุมกับ ขอบฟ้าด้านทิศตะวันตก = 90 องศา
ดังนั้นกลุ่มดาวนายพรานจะเคลื่อนไปอยู่ที่ขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกใช้เวลา= 90/15 = 6 ชั่วโมง
เพราะฉะนั้นกลุ่มดาวนายพรานจะตกเวลา = 21.00 + 6.00 (– 24.00) ชั่วโมง =03.00 นาฬิกาของวันรุ่งขึ้น
เรามองเห็นกลุ่มดาวนายพรานอยู่เหนือศีรษะ เวลา 21.00 น. อยากทราบว่ากลุ่มดาวนายพราน จะตกเวลาเท่าไร
ใน 1 ชั่วโมง ดาวบนเส้นศูนย์สูตรฟ้าเคลื่อนที่ไปทางตะวันตก เป็นมุม = 180 / 12 = 15 องศา
จุดเหนือศีรษะ ทำมุมกับ ขอบฟ้าด้านทิศตะวันตก = 90 องศา
ดังนั้นกลุ่มดาวนายพรานจะเคลื่อนไปอยู่ที่ขอบฟ้าด้านทิศตะวันตกใช้เวลา= 90/15 = 6 ชั่วโมง
เพราะฉะนั้นกลุ่มดาวนายพรานจะตกเวลา = 21.00 + 6.00 (– 24.00) ชั่วโมง =03.00 นาฬิกาของวันรุ่งขึ้น

ที่มา : http://portal.edu.chula.ac.th
- การขึ้นและตกของดวงจันทร์
เนื่องจากดวงจันทร์มีการโคจรไปรอบโลกจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออกซึ่งเป็นทิศทางเดียวกันกับการหมุนรอบตัวเองของโลก แต่การหมุนรอบตัวเองของโลกกับการโคจรของดวงจันทร์รอบโลกใช้เวลาไม่เท่ากันคือดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลามากกว่าจึงทำให้ดวงจันทร์มาปรากฏให้เห็น ณ ตำแหน่งเดิมช้าลงทุกวัน จึงทำให้การขึ้นและตกของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปทุกวัน
ดวงจันทร์ขึ้น หมายถึง ดวงจันทร์มาปรากฏอยู่ ณ ขอบฟ้าทิศตะวันออก ซึ่งจะเป็นเวลาใดก็ได้ไม่จำกัดว่าจะต้องเป็นเวลากลางวันหรือกลางคืน ส่วนดวงจันทร์ตก หมายถึง ดวงจันทร์มาปรากฏอยู่ ณ ขอบฟ้าทิศตะวันตก เวลาขึ้นเวลาตกของดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี้
1. ดวงจันทร์จะขึ้นและตกช้าลงอย่างสม่ำเสมอประมาณวันละ 50 นาที
2. ในวันข้างขึ้น ดวงจันทร์จะขึ้นในเวลากลางวันก่อนดวงอาทิตย์ตก และตกในเวลากลางคืน
3. ในวันข้างแรม ดวงจันทร์จะขึ้นหลังดวงอาทิตย์ตก หรือขึ้นในเวลากลางคืน และตกในเวลากลางวัน
4. ในวันขึ้น 8 ค่ำ ดวงจันทร์จะขึ้นเวลาประมาณเที่ยงวัน และตกในเวลาเที่ยงคืน
5. ในวันแรม 7 ค่ำ ดวงจันทร์ขึ้นในเวลาประมาณเที่ยงคืน และตกในเวลาประมาณเที่ยงวัน
6. ดวงจันทร์ต้องใช้เวลาประมาณ 30 วันจึงจะมีเวลาขึ้นและตกใกล้เคียงกับเวลาเดิมอีกครั้งหนึ่ง
สาเหตุที่คนบนโลกเห็นดวงจันทร์ช้าลงประมาณวันละ 50 นาที นั้นเป็นเพราะว่าโลกหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ ใช้เวลาเพียง 24 ชั่วโมง แต่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลาถึง 27.32 วัน เราจึงเห็นดวงจันทร์มาปรากฏ ณ ตำแหน่งเดิมช้าลงทุกวัน ไม่ว่าจะเป็นวันข้างขึ้น หรือข้างแรมก็ตาม เราจะพบว่าดวงจันทร์จะหันด้านสว่างเข้าหาดวงอาทิตย์เสมอ เมื่อสังเกตดวงจันทร์บนโลก จะพบว่าในวันข้างขึ้น ดวงจันทร์จะหันด้านสว่างไปทางทิศตะวันออก ดังนั้นเมื่อเราสังเกตดวงจันทร์เราจะสามารถบอกได้ว่าดวงจันทร์วันนี้เป็น ข้างขึ้น หรือข้างแรม
5. การกำหนดทิศ
เมื่อเราอยู่กลางแจ้งและมองไปรอบๆ ตัว เราจะเห็นพื้นโลกทอดไกลออกไปจรดขอบฟ้าเป็นรูปครึ่ง
วงกลม เราเรียกเส้นตัดระหว่างพื้นโลกกับขอบฟ้าว่า เส้นขอบฟ้า (Horizon)
เส้นขอบฟ้าเป็นเส้นวงกลม ล้อมรอบตัวในแนวราบ เมื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในเวลาเช้า จะเห็นดวงอาทิตย์โผล่ขึ้นมาจากขอบฟ้าด้านหนึ่ง เรียกว่า ทิศตะวันออก
และดวงอาทิตย์ จะเคลื่อนที่ขึ้นสูงที่สุดในเวลาประมาณเที่ยงวัน จากนั้นดวงอาทิตย์จะเคลื่อนต่ำลงกระทั่งตกลับขอบฟ้าอีกด้านหนึ่งเรียกว่า ทิศตะวันตก
การขึ้นและตก ของดวงอาทิตย์ เกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลกตามแกนเหนือ และแกนใต้
ดังนั้นการกำหนดทิศทางบนโลก จึงแบ่งออกเป็น 4 ทิศหลัก คือ ทิศตะวันออก (East) ทิศตะวันตก (West) ทิศเหนือ (North) และทิศใต้ (South) โดยทิศทั้งสี่มีความสัมพันธ์กันดังนี้
เมื่อเราอยู่กลางแจ้งและมองไปรอบๆ ตัว เราจะเห็นพื้นโลกทอดไกลออกไปจรดขอบฟ้าเป็นรูปครึ่ง
วงกลม เราเรียกเส้นตัดระหว่างพื้นโลกกับขอบฟ้าว่า เส้นขอบฟ้า (Horizon)
เส้นขอบฟ้าเป็นเส้นวงกลม ล้อมรอบตัวในแนวราบ เมื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในเวลาเช้า จะเห็นดวงอาทิตย์โผล่ขึ้นมาจากขอบฟ้าด้านหนึ่ง เรียกว่า ทิศตะวันออก
และดวงอาทิตย์ จะเคลื่อนที่ขึ้นสูงที่สุดในเวลาประมาณเที่ยงวัน จากนั้นดวงอาทิตย์จะเคลื่อนต่ำลงกระทั่งตกลับขอบฟ้าอีกด้านหนึ่งเรียกว่า ทิศตะวันตก
การขึ้นและตก ของดวงอาทิตย์ เกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลกตามแกนเหนือ และแกนใต้
ดังนั้นการกำหนดทิศทางบนโลก จึงแบ่งออกเป็น 4 ทิศหลัก คือ ทิศตะวันออก (East) ทิศตะวันตก (West) ทิศเหนือ (North) และทิศใต้ (South) โดยทิศทั้งสี่มีความสัมพันธ์กันดังนี้


ภาพ 1 ที่มา http://portal.edu.chula.ac.th
ภาพที่ 1 เมื่อหันหน้าไปทางเหนือ


ภาพที่ 2 เมื่อหันหน้าไปทางทิศตะวันตก
ภาพ 2 ที่มา http://portal.edu.chula.ac.th


ภาพที่ 3 จุดเหนือศีรษะ ภาพ 1 ที่มา http://portal.edu.chula.ac.th
อ้างอิงhttp://portal.edu.chula.ac.th/lesa_cd
ดวงอาทิตย์ โลกและดวงจันทร์ต่างอยู่ในระบบสุริยะ การหมุนและการโคจรจึงสัมพันธ์กันและทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ
ปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์
เกิดจากการที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในรอบ 1 ปี โดยที่แกนหมุนของโลกเอียงทำมุม 23.5 องศา จากแนวตั้งฉาก
กับระนาบวงโคจรของโลก ทำให้ตำแหน่งต่าง ๆ บนพื้นโลกได้รับพลังงานแสงและความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน บริเวณที่ได้รับแสงมากต่อเนื่องกันเป็นเวลานานเรียกว่า
ฤดูร้อน ส่วนบริเวณที่ได้รับแสงน้อยต่อเนื่องกันเป็นเวลานาน เรียกว่า ฤดูหนาว
กับระนาบวงโคจรของโลก ทำให้ตำแหน่งต่าง ๆ บนพื้นโลกได้รับพลังงานแสงและความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่เท่ากัน บริเวณที่ได้รับแสงมากต่อเนื่องกันเป็นเวลานานเรียกว่า
ฤดูร้อน ส่วนบริเวณที่ได้รับแสงน้อยต่อเนื่องกันเป็นเวลานาน เรียกว่า ฤดูหนาว


ฤดูกาล (Seasons) เป็นการแบ่งระยะเวลาในหนึ่งปีออก
เป็นช่วงๆตามสภาพอากาศ โดยแต่ละช่วงจะมีสภาพอากาศ ที่แตกต่างกันออกไป
ในบริเวณที่อยู่นอกเขตมรสุม
แบ่งฤดูกาลออกเป็น 4 ฤดูกาล ได้แก่
ฤดูร้อน (Summer) ฤดูใบไม้ร่วง (Autumn)
ฤดูหนาว (Winter) และฤดูใบไม้ผลิ (Spring)ในเขตอบอุ่นและเขตหนาว
แบ่งออกเป็น 4 ฤดู ได้แก่
เป็นช่วงเดือนที่ยุโรปกลับมีชีวิตขึ้นมาอีกครั้งหนึ่งหลังจากที่มี
ความวิเวกวังเวงและเยือก อันมีชีวิตชีวาสร้างความกระปรี้
กระเปร่าให้กับธรรมชาติแวดล้อม อย่างมากมาย นักท่องเที่ยว
จากประเทศไทยเรานิยมไปเยือน ยุโรปช่วงนี้มากที่สุด เพราะ
อยู่ระหว่างโรงเรียนปิด ภาคฤดูร้อน และที่สำคัญคือเป็นช่วง
ที่ดอกไม้ ในยุโรปเบ่งบานงดงามที่สุด โดยเฉพาะในฮอลแลนด์
มีงานเทศกาล ดอกทิวลิป และสวนพฤกษชาติ เคอเคนฮอฟ
อบอวลไปด้วยกลิ่นหอมของ มวลดอกไม้นานาพันธุ์สดสีสวยงาม
เปิดให้เข้าชมตอนกลางเดือน เมษายนถึงกลางเดือนพฤษภาคม
เท่านั้น อากาศกำลังสบายน่าเที่ยว อุณหภูมิเฉลี่ย 12-22 องศาเซลเซียส
ฤดูแห่งความอบอุ่น และมีชีวิตของยุโรป ระหว่าง3-4 เดือนนี้ ทวีปยุโรปจะสว่างไสวไปด้วยแสงแดดอันอบอุ่นที่สุดใน รอบปี ในแต่ละวันจะมีแดด ให้เห็นจนถึง 4 ทุ่มจึงพลบค่ำ แม้แต่ชาวยุโรปผู้รักธรรมชาติเองก็พากันลาพักร้อนไปตากอากาศ หรือพักผ่อนกันอย่างมากมาย สถานที่ ท่องเที่ยว อันเป็นที่โปรดปรานที่เปิดให้เข้าชมตั้งแต่ เมษายน .ถึงเดือนตุลาคม อาทิ เมืองตุ๊กตามาดูโรดัม ในฮอลแลนด์ อุทยานน้ำพุทิโวลี ที่กรุงโรม และเรือล่องแม่น้ำไรน์ ในเยอรมัน อากาศโดยทั่วไปเย็นตอนเช้าตรู่ และหัวค่ำ กลางวันร้อนแต่ไม่อบอ้าว อุณหภูมิเฉลี่ย 18-30 องศาเซลเซียส
โดยทั่วไปยังอบอุ่นเช่นเดียวกับฤดูร้อนที่ผ่านมา สถานที่ท่อง เที่ยวทั่วไปเปิดตามปกติ เหมือน ฤดูร้อนจนกระทั่งปลายเดือนตุลาคม อากาศจึงเริ่มเย็นขึ้น แต่ยังถือเป็นฤดูน่าเที่ยวของ ยุโรปอยู่ เนื่องจากใบไม้เริ่มเปลี่ยนสีจากสีเขียวสด เป็นเหลืองปนน้ำตาลแดง สอดสีเหลืองอร่ามไปทั่วทั้งทวีป อากาศกำลังเย็นสบาย อุณหภูมิเฉลี่ย 10-18 องศาเซลเซียส
![]()
ถึงแม้เดือนแห่งความอบอุ่นของฤดูร้อนจะผ่านพ้นไปแล้ว
แต่ยุโรปก็ยังเต็มไปด้วย เอกลักษณ์ของความเป็นเมืองหนาว อย่างน่าชมทีเดียว ประเทศที่มี ภูเขาสูง (อิตาลี,สวิส, ฝรั่งเศส) จะมีหิมะปกคลุมอยู่ขาวนวล ถึงอากาศจะเย็น แต่นักท่องเที่ยว เป็นจำนวนมากก็ยังหลั่งไหลมายุโรป มาเพื่อสัมผัสกับ บรรยากาศอันสุขสงบของหิมะเมืองหนาว ยุโรปฤดูนี้จะเงียบ ไม่พลุกพล่าน หรือแออัดด้วยนักท่องเที่ยว เหมือนในฤดูร้อน อุณหภูมิเฉลี่ย 1 ถึง -10 องศาเซลเซียส ![]()
http://www.trekkingthai.com/cgi-bin/webboard/generate.pl?board=backpacker&content=7302
![]() http://www.vcharkarn.com/vcafe/41646 |
ฤดูกาลเหล่านี้เกิดขึ้นจากเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อนที่ ได้รับจากดวงอาทิตย์ โดยทั่วไปเรามักคิดกันว่า การเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงระยะห่างจากดวงอาทิตย์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ระยะห่างจาก ดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลงไปน้อยมากในรอบปีหนึ่งๆทั้งนี้เพราะโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เกือบจะเป็นรูปวงกลม นอกจากนี้ ถ้าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากระยะห่างแล้ว ทุกๆส่วนบนโลกนี้จะต้องมีฤดูกาลต่างๆตรงกัน แต่กลับพบว่า ในช่วงที่เป็นฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ กลับเป็นฤดูหนาวในซีกโลกใต้ และในทางกลับกัน ช่วงฤดูหนาวในซีกโลกเหนือก็เป็นเวลาที่ซีกโลกใต้เป็นฤดูร้อน |
ถ้าเราสังเกตตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในแต่วันเราจะพบว่า มีน้อยวันในรอบปีที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกตรงกับทิศตะวันออกและตะวันตกพอดี โดยมากดวงอาทิตย์จะขึ้นและตกเบี่ยงออกไปไม่ทางเหนือก็ทางใต้ เมื่อเปรียบเทียบตำแหน่งของดวงอาทิตย์กับดวงดาว จึงเหมือนกับดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ไปตามตำแหน่งต่างๆบนท้องฟ้าเราเรียกเส้นทางเดินของดวงอาทิตย์นี้ว่าสุริยะวิถี (Ecliptic)
|
สุริยะวิถีจะทำมุม 23.5 องศากับเส้นศูนย์สูตรท้องฟ้า (Celestial equator) การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของดวงอาทิตย์นี้แท้ที่จริงแล้วเกิดขึ้นเนื่องจากการเอียงของแกนโลกเป็นมุม 23.5 องศากับระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ โดยแกนของโลกจะชี้ไปที่ตำแหน่งเดิมตลอดเวลา ซึ่งก็คือตำแหน่งของดาวเหนือ นั่นเอง ดังนั้นในระหว่างที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ บางเวลาแกนโลกจึงเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ และในบางเวลาก็เอียงออกจากดวงอาทิตย์
|
วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกทางทิศตะวันออกและตะวันตก
พอดี เราเรียกว่า วิษุวัต(Equinox) โดยในแต่ละปีจะมี
เพียง 2 วันเท่านั้น คือวันที่ 21 มีนาคม เรียกว่า
วสันตวิษุวัต(Vernal equinox) ถือว่าเป็นวันเริ่มต้น
ของฤดูใบไม้ผลิทางซีกโลกเหนือ (หรือฤดูใบไม้ร่วงทางซีกโลกใต้) และวันที่ 22 กันยายน เรียกว่า ศารทวิษุวัต (Autumnal equinox) ถือว่าเป็นวันเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วงทางซีกโลกเหนือ (หรือฤดูใบไม้ผลิทางซีกโลกใต้) ในวันทั้งสองนี้ แกนโลกจะอยู่ในระนาบตั้งฉากกับรัศมีจากดวงอาทิตย์พอดี ทำให้กลางวันและกลางคืนยาวเท่ากัน หรือ เรียกว่า มัธยมกาล ซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้จะได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์เท่าๆกัน

<>
<>
![]()
รูปที่ 1 ภาพแสดงตำแหน่งของโลกในช่วงเวลาต่างๆในแต่ละปี การเอียงของโลก ทำให้โลกหันด้านที่แตกต่างกันเข้าหาดวงอาทิตย์ บริเวณต่างๆบนโลกจึงได้รับพลังงานความร้อนที่ไม่เท่ากัน เกิดเป็นฤดูกาล
เมื่อเวลาผ่านไป หลังจากวันที่ 21 มีนาคม โลกจะโคจรรอบดวงอาทิตย์ต่อไป ทำให้แกนโลกชี้เข้าหาดวงอาทิตย์มากขึ้น ทำให้ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกค่อนไปทางเหนือมากขึ้นเรื่อยๆ ซีกโลกเหนือจะหันเข้าหาดวงอาทิตย์มากขึ้น แสงอาทิตย์จะตกกระทบตั้งฉากลงบนพื้นที่บนซีกโลกด้านนี้ ทำให้ได้รับพลังงานความร้อนมากกว่า จึงเป็นการเข้าสู่ฤดูร้อน |
กลางวันจะยาวขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งวันที่ 21 มิถุนายน แกนโลกจะชี้เข้าหาดวงอาทิตย์มากที่สุด ดวงอาทิตย์จะขึ้นและตกค่อนไปทางเหนือมากที่สุด เรียกว่า อุตรายัน (Summer solstice) วันนี้จะเป็นวันที่ยาวที่สุดในซีกโลกเหนือ และสั้นที่สุดในซีกโลกใต้ เป็นวันเริ่มต้นของฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ และฤดูหนาวของซีกโลกใต้ หลังจากวันนี้ ดวงอาทิตย์จะชี้แกนเข้าหาดวงอาทิตย์น้อยลง จนกระทั่งถึงวันที่ 21 กันยายน แกนโลกจะอยู่ในระนาบตั้งฉากกับรัศมีจากดวงอาทิตย์ กลางวันจะเท่ากับกลางคืน |

หลังจากนั้นแกนโลกจะค่อยๆชี้ออกจากดวงอาทิตย์ ในซีกโลกเหนือกลางวันจะสั้นขึ้นเรื่อยๆ และจะสั้นที่สุดในวันที่ 21 ธันวาคม หรือ ทักษิณายัน (Vernal solstice) ในวันนี้ดวงอาทิตย์จะขึ้นค่อนไปทางใต้มากที่สุด เป็นการเริ่มต้นของฤดูหนาว ส่วนทางซีกโลกใต้ วันนี้จะเป็นวันที่ยาวที่สุดและเป็นการเริ่มต้นฤดูร้อน เพราะว่าแกนโลกจะหันด้านใต้เข้าหาดวงอาทิตย์ ทำให้ซีกโลกใต้ได้รับความร้อนมากกว่าซีกโลกเหนือ หลังจากนี้ แกนโลกจะค่อยๆชี้เข้าหาดวงอาทิตย์มากขึ้น วันในซีกโลกเหนือจะยาวขึ้น จนกลับมาเท่ากันในวันที่ 21 มีนาคม ซึ่งก็จะครบหนึ่งปีพอดี
|

<>
<>
<>
<>
สำหรับฤดูกาลในประเทศไทยตั้งแต่บริเวณเหนืออ่าวไทยขึ้นมา จะแบ่งออกเป็น 3 ฤดูกาล คือ ฤดูร้อน ฤดูฝน และฤดูหนาว
ทั้งนี้เนื่องจาก ประเทศไทยอยู่ในเขตร้อนที่ได้รับอิทธิพลจากลมมรสุม (Monsoon) ลมมรสุมที่ส่งผลกระทบกับประเทศไทยมีสองลมมรสุม คือ ลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ และลมมรุสมตะวันออกเฉียงเหนือ ฤดูฝนจะเริ่มขึ้นเมื่อลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้พัดจากมหาสมุทรอินเดีย เข้าสู่ประทศไทยในราวกลางเดือนพฤษภาคม ซึ่งเป็นช่วงที่ร่องความกดอากาศต่ำพาดผ่านประเทศไทยพอดี ลมมรสุมนี้จะพัดเอามวลอากาศอุ่นภาคพื้นสมุทร ซึ่งเป็นมวลอากาศร้อนชื้นเข้าสู่ประเทศไทย ทำให้เกิดฝนตกชุก จนถึงราวปลายเดือนมิถุนายน
|
เมื่อร่องความกดอากาศเคลื่อนที่ขึ้นไปทางตอนใต้ของประเทศจีน ฝนจะเริ่มซาลง ทิ้งช่วงราว 1-2 สัปดาห์ ก่อนที่ร่องความกดอากาศจะเลื่อนกลับลงมาที่ประเทศไทย ทำให้ฝนตกอีกครั้ง จนกระทั่งราวกลางเดือนตุลาคม ลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือจากประเทศจีนจะเริ่มพัดเข้ามา ลมนี้จะนำมวลอากาศเย็นภาคพื้นทวีปเข้ามา ทำให้สภาพอากาศแห้งและเย็น เป็นการเริ่มต้นของฤดูหนาว
|

<>
<>
<>
ฤดูหนาวจะค่อยๆสิ้นสุดลงในราวเดือนกุมภาพันธ์ ลมมรสุมที่มีอิทธิพลในประเทศไทยจะเริ่มเปลี่ยนเป็นลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ อากาศจะเริ่มร้อนขึ้น และจะร้อนที่สุดในเดือนเมษายน ทั้งนี้เนื่องจากดวงอาทิตย์จะเลื่อนเข้ามาอยู่ตรงกับประเทศไทย หรือดวงอาทิตย์จะตรงศีรษะในเวลาเที่ยงในวันที่ 27 เมษายน |
![]()
ส่วนภาคใต้ จะแบ่งออกเป็น 2 ฤดูกาล คือ ฤดูร้อน และฤดูฝน โดยได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมเช่นเดียวกัน ภาคใต้ฝั่งตะวันตกจะเข้าสู่ฤดูฝนจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ ในเดือนพฤษภาคม ส่วนภาคใต้ฝั่งตะวันออกจะเข้าสู่ฤดูฝนจากลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ ในเดือนพฤศจิกายนถึงกุมภาพันธ์ ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากมวลอากาศชื้นจากอ่าวไทย
|
วันเสาร์ที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2554
ข้างขึ้น ข้างแรม
ปรากฏการณ์ข้างขึ้น-ข้างแรม (Lunar's Phases)

ปัจจุบัน เราทราบว่า ดวงจันทร์โคจรรอบโลกของเราด้วยระยะทางเฉลี่ยประมาณ 384,000 กม. ในทิศเดียวกับการหมุนของโลก ใช้เวลาประมาณ 27.3 วันต่อรอบ (เมื่อเทียบจากจุดเดิม)

เมื่อดวงจันทร์โคจรผ่านระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ เราก็จะไม่เห็นดวงจันทร์ แต่เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่ไป เราจะค่อยๆเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์ เราเรียกว่า "ปรากฏการณ์ข้างขึ้น" ชาวอียิปต์โบราณได้สังเกต และกำหนดให้วันที่เริ่มเห็นแสงจากเสี้ยวดวงจันทร์ เป็นวันแรกของปฏิทินแบบจันทรคติของแต่ละเดือน

ช่วงข้างขึ้นจะแบ่งออกเป็น 2 ช่วง คือ
ช่วงแรก (New Moon Phase):

เราจะเริ่มเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์ทางขอบฟ้าทิศตะวันตก หลังพลบค่ำไปแล้ว โดยจะค่อยๆเห็นดวงจันทร์มากขึ้น และจะเห็นสูงขึ้นวันละประมาณ 12 องศา และจะเห็นดวงจันทร์ตกทางขอบฟ้าทิศตะวันตกช้าลง วันละประมาณ 50 นาที ช่วงนี้ภาษาอังกฤษเรียกว่า Waxing Crescent
ช่วงสอง (First Quarter Phase):
http://www.hammertown.com/2011/04/welcome-back-to-the-garden-blog-this-week-gardening-with-the-moon/

เมื่อจันทร์เต็มดวง หรือจันทร์เพ็ญ (Full Moon Phase)

ประมาณ2 สัปดาห์หลังจากเริ่มปราฏการณ์ข้างขึ้น เราจะเห็นจันทร์เต็มดวง เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกตั้งแต่ช่วงค่ำ โดยจะเห็นได้ตลอดคืน จนกระทั่งดวงจันทร์ลับขอบฟ้าทิศตะวันตก ในช่วงเช้า
ดวงจันทร์เต็มดวง เป็นที่มาของวันสำคัญต่างๆ เช่น วันมาฆบูชา (ขึ้น 15 ค่ำ เดือน 3 หรือ 4),วันวิสาขบูชา (ขึ้น 15 ค่ำ เดือน 6 หรือ 7), วันลอยกระทง (วันเพ็ญ เดือน 12) เป็นต้น
ปรากฏการณ์ข้างแรม
ช่วงข้างแรมจะแบ่งออกเป็น 2 ช่วง คือ
ช่วงแรก:

เราจะเริ่มเห็นดวงจันทร์แหว่งทีละน้อย และจะค่อยๆเริ่มเห็นดวงจันทร์ทางทิศตะวันออกช้าลง วันละประมาณ 50 นาที ช่วงนี้ภาษาอังกฤษเรียกว่า "Waning Gibbous"

ช่วงสอง (Third Quarter Phase):
ประมาณ 1 สัปดาห์หลังจากเริ่มปรากฏการณ์ข้างแรม เราจะเห็นดวงจันทร์ประมาณครึ่งดวง หันด้านนูนไปทางทิศตะวันออก โดยจะเริ่มเห็นดวงจันทร์ทางทิศตะวันออก หลังเที่ยงคืนไปแล้ว โดยจะค่อยๆเคลื่อนสูงขึ้น จนสูงสุดบนท้องฟ้าเมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นในช่วงเช้า หลังจากนั้น เราก็จะเริ่มเห็นดวงจันทร์ทางทิศตะวันออกช้าลง วันละประมาณ 50 นาที และจะเห็นจุดสูงสุดก่อนดวงอ่าทิตย์ขึ้น ลดลงวันละประมาณ 12 องศา ช่วงนี้ ภาษาอังกฤษเรียกว่า "Waning Crescent"

ระยะเวลาปรากฏการณ์ข้างขึ้น-ข้างแรมในแต่ละรอบ
ปรากฏการณ์ข้างขึ้น-ข้างแรมนี้ เวลาในแต่ละรอบจะนานกว่าคาบการเคลื่อนที่รอบโลกของดวงจันทร์ เนื่องจากเมื่อดวงจันทร์โคจรรอบโลกครบ 1 รอบ โลกได้เคลื่อนที่ไปจากตำแหน่งนั้นแล้ว (หรือเมื่อมองจากโลก ก็คือ ดวงอาทิตย์ได้เคลื่อนที่ ไปจากตำแหน่งเดิมนั้นแล้ว) ดังนั้น ดวงจันทร์จะมาอยู่ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์อีกครั้งให้เราเห็น "จันทร์ดับ" ก็ต่อเมื่อดวงจันทร์ต้องเคลื่อนที่ไปอีกเล็กน้อย รวมทั้งสิ้นประมาณ 29.5 วันต่อรอบนั่นเอง
ทำไมเราเห็นดวงจันทร์ชี้ปลายวงพระจันทร์ขึ้นฟ้า
ในขณะที่ข้างขึ้นนั้น เราจะเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์หันด้านนูนไปทางทิศตะวันตก และหันปลายวงพระจันทร์ขึ้นข้างบน คล้ายเขาควายหงายเมื่อเทียบกับขอบฟ้า ในขณะที่ผู้สังเกตดวงจันทร์ที่บนซีกโลกเหนือจะเห็นดวงจันทร์ตะแคง เนื่องจากประเทศไทยของเรา อยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตรนั่นเองทำไมเราเห็นดวงจันทร์ชี้ปลายวงพระจันทร์ขึ้นฟ้า
ในขณะที่ข้างขึ้นนั้น เราจะเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์หันด้านนูนไปทางทิศตะวันตก และหันปลายวงพ

ระบบวงโคจรของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ (Sun - Earth - Moon connection) ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ ในรอบวัน รอบเดือน หรือรอบปี ส่วนใหญ่จะเป็นปรากฏการณ์ทางแสง ได้แก่ กลางวันกลางคืน, ฤดูกาล, ข้างขึ้นข้างแรม, สุริยุปราคา, จันทรุปราคา ส่วนปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วง ได้แก่ น้ำขึ้นน้ำลง
สาระการเรียนรู้:
1. เกิดกลางวันกลางคืน |
ดาราศาสตร์ คือวิชาวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาวัตถุท้องฟ้า (อาทิ ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ ดาวหาง และดาราจักร) รวมทั้งปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจากนอกชั้นบรรยากาศของโลก โดยศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการ ลักษณะทางกายภาพ ทางเคมี ทางอุตุนิยมวิทยา และการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนถึงการกำเนิดและวิวัฒนาการของเอกภพ[1][2][3]
ดาราศาสตร์เป็นหนึ่งในสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด นักดาราศาสตร์ในวัฒนธรรมโบราณสังเกตการณ์ดวงดาวบนท้องฟ้าในเวลากลางคืน และวัตถุทางดาราศาสตร์หลายอย่างก็ได้ถูกค้นพบเรื่อยมาตามยุคสมัย อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่จำเป็นก่อนที่จะมีการพัฒนามาเป็นวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ตั้งแต่อดีตกาล ดาราศาสตร์ประกอบไปด้วยสาขาที่หลากหลายเช่น การวัดตำแหน่งดาว การเดินเรือดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ การสร้างปฏิทิน และรวมทั้งโหราศาสตร์ แต่ดาราศาสตร์ทุกวันนี้ถูกจัดว่ามีความหมายเหมือนกับฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา ดาราศาสตร์ได้แบ่งออกเป็นสองสาขาได้แก่ ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ และดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์จะให้ความสำคัญไปที่การเก็บและการวิเคราะห์ข้อมูล โดยการใช้ความรู้ทางกายภาพเบื้องต้นเป็นหลัก ส่วนดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีให้ความสำคัญไปที่การพัฒนาคอมพิวเตอร์หรือแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ เพื่ออธิบายวัตถุท้องฟ้าและปรากฏการณ์ต่าง ๆ ทั้งสองสาขานี้เป็นองค์ประกอบซึ่งกันและกัน กล่าวคือ ดาราศาสตร์เชิงทฤษฎีใช้อธิบายผลจากการสังเกตการณ์ และดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ใช้ในการรับรองผลจากทางทฤษฎี
การค้นพบสิ่งต่าง ๆ ในเรื่องของดาราศาสตร์ที่เผยแพร่โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นนั้นมีความสำคัญมาก และดาราศาสตร์ก็เป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์จำนวนน้อยสาขาที่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นยังคงมีบทบาท โดยเฉพาะการค้นพบหรือการสังเกตการณ์ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงชั่วคราว
ไม่ควรสับสนระหว่างดาราศาสตร์โบราณกับโหราศาสตร์ ซึ่งเป็นความเชื่อที่นำเอาเหตุการณ์และพฤติกรรมของมนุษย์ไปเกี่ยวโยงกับตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า แม้ว่าทั้งดาราศาสตร์และโหราศาสตร์เกิดมาจากจุดร่วมเดียวกัน และมีส่วนหนึ่งของวิธีการศึกษาที่เหมือนกัน เช่นการบันทึกตำแหน่งดาว (ephemeris) แต่ทั้งสองอย่างก็แตกต่างกัน [4]
ในปี ค.ศ. 2009 นี้เป็นการครบรอบ 400 ปีของการพิสูจน์แนวคิดเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ของ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส อันเป็นการพลิกคติและโค่นความเชื่อเก่าแก่เรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลของอริสโตเติลที่มีมาเนิ่นนาน โดยการใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอซึ่งช่วยยืนยันแนวคิดของโคเปอร์นิคัส องค์การสหประชาชาติจึงได้ประกาศให้ปีนี้เป็นปีดาราศาสตร์สากล มีเป้าหมายเพื่อให้สาธารณชนได้มีส่วนร่วมและทำความเข้าใจกับดาราศาสตร์มากยิ่งขึ้น
ดาราศาสตร์นับเป็นวิชาที่เก่าแก่ที่สุดวิชาหนึ่ง และเป็นวิชาที่น่าสนใจมากอีกด้วย เพราะนับตั้งแต่มีมนุษย์อยู่บนโลก เขาย่อมได้เห็นได้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติเสมอมา แล้วก็เริ่มสังเกตจดจำและเล่าต่อ ๆ กัน เช่น เมื่อมองออกไปรอบตัวเห็นพื้นดินราบ ดูออกไปไกล ๆ ก็ยังเห็นว่าพื้นผิวของโลกแบน จึงคิดกันว่าโลกแบน มองฟ้าเห็นโค้งคล้ายฝาชีหรือโดม มีดาวให้เห็นเคลื่อนข้ามศีรษะไปทุกคืน กลางวันมีลูกกลมแสงจ้า ให้แสง สี ความร้อน ซึ่งก็คือ ดวงอาทิตย์ ที่เคลื่อนขึ้นมาแล้วก็ลับขอบฟ้าไป ดวงอาทิตย์จึงมีความสำคัญกับเขามาก
การศึกษาดาราศาสตร์ในยุคแรก ๆ เป็นการเฝ้าดูและคาดเดาการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าเหล่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ก่อนยุคสมัยที่กล้องโทรทรรศน์จะถูกประดิษฐ์ขึ้น มีสิ่งปลูกสร้างโบราณหลายแห่งที่เชื่อว่าเป็นสถานที่สำหรับการเฝ้าศึกษาทางดาราศาสตร์ เช่น สโตนเฮนจ์ นอกจากนี้การเฝ้าศึกษาดวงดาวยังมีความสำคัญต่อพิธีกรรม ความเชื่อ และเป็นการบ่งบอกถึงการเปลี่ยนฤดูกาล ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อสังคมเกษตรกรรมการเพาะปลูก รวมถึงเป็นเครื่องบ่งชี้ถึงระยะเวลา วัน เดือน ปี[5]
เมื่อสังคมมีวิวัฒนาการขึ้นในดินแดนต่าง ๆ การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ก็ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เมโสโปเตเมีย กรีก จีน อียิปต์ อินเดีย และ มายา เริ่มมีแนวคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของธรรมชาติแห่งจักรวาลกว้างขวางขึ้น ผลการศึกษาดาราศาสตร์ในยุคแรก ๆ จะเป็นการบันทึกแผนที่ตำแหน่งของดวงดาวต่าง ๆ อันเป็นศาสตร์ที่ปัจจุบันเรียกกันว่า การวัดตำแหน่งดาว (astrometry) ผลจากการเฝ้าสังเกตการณ์ทำให้แนวคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดวงดาวต่าง ๆ เริ่มก่อตัวเป็นรูปร่างขึ้น ธรรมชาติการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และโลก นำไปสู่แนวคิดเชิงปรัชญาเพื่อพยายามอธิบายปรากฏการณ์เหล่านั้น ความเชื่อดั้งเดิมคือโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล โดยมีดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวต่าง ๆ เคลื่อนที่ไปโดยรอบ แนวคิดนี้เรียกว่า แบบจำลองแบบโลกเป็นศูนย์กลางจักรวาล (geocentric model)
มีการค้นพบทางดาราศาสตร์ที่สำคัญไม่มากนักก่อนการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ ตัวอย่างการค้นพบเช่น ชาวจีนสามารถประเมินความเอียงของแกนโลกได้ประมาณหนึ่งพันปีก่อนคริสตกาล ชาวบาบิโลนค้นพบว่าปรากฏการณ์จันทรคราสจะเกิดขึ้นซ้ำเป็นช่วงเวลา เรียกว่า วงรอบซารอส[6] และช่วงสองร้อยปีก่อนคริสตกาล ฮิปปาร์คัส นักดาราศาสตร์ชาวกรีก สามารถคำนวณขนาดและระยะห่างของดวงจันทร์ได้[7]
ตลอดช่วงยุคกลาง การค้นพบทางดาราศาสตร์ในยุโรปกลางมีน้อยมากจนกระทั่งถึงคริสต์ศตวรรษที่ 13 แต่มีการค้นพบใหม่ ๆ มากมายในโลกอาหรับและภูมิภาคอื่นของโลก มีนักดาราศาสตร์ชาวอาหรับหลายคนที่มีชื่อเสียงและสร้างผลงานสำคัญแก่วิทยาการด้านนี้ เช่น Al-Battani และ Thebit รวมถึงคนอื่น ๆ ที่ค้นพบและตั้งชื่อให้แก่ดวงดาวด้วยภาษาอารบิก ชื่อดวงดาวเหล่านี้ยังคงมีที่ใช้อยู่จนถึงปัจจุบัน[8][9]
ในยุคเรอเนซองส์ นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ได้นำเสนอแนวคิดแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ซึ่งถูกต่อต้านอย่างมากจากศาสนจักร ทว่าได้รับการยืนยันรับรองจากงานศึกษาของกาลิเลโอ กาลิเลอี และ โยฮันเนส เคปเลอร์ โดยที่กาลิเลโอได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงแบบใหม่ขึ้นในปี ค.ศ. 1609 ทำให้สามารถเฝ้าสังเกตดวงดาวและนำผลจากการสังเกตมาช่วยยืนยันแนวคิดนี้
เคปเลอร์ได้คิดค้นระบบแบบใหม่ขึ้นโดยปรับปรุงจากแบบจำลองเดิมของโคเปอร์นิคัส ทำให้รายละเอียดการโคจรต่าง ๆ ของดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ที่ศูนย์กลางสมบูรณ์ถูกต้องมากยิ่งขึ้น แต่เคปเลอร์ก็ไม่ประสบความสำเร็จในการนำเสนอทฤษฎีนี้เนื่องจากกฎหมายในยุคสมัยนั้น จนกระทั่งต่อมาถึงยุคสมัยของเซอร์ ไอแซค นิวตัน ผู้คิดค้นหลักกลศาสตร์ท้องฟ้าและกฎแรงโน้มถ่วงซึ่งสามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ได้อย่างสมบูรณ์ นิวตันยังได้คิดค้นกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงขึ้นด้วย
การค้นพบใหม่ ๆ เกิดขึ้นเรื่อย ๆ พร้อมไปกับการพัฒนาขนาดและคุณภาพของกล้องโทรทรรศน์ที่ดียิ่งขึ้น มีการจัดทำรายชื่อดาวอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกโดย ลาซายล์ ต่อมานักดาราศาสตร์ชื่อ วิลเลียม เฮอร์เชล ได้จัดทำรายการโดยละเอียดของเนบิวลาและกระจุกดาว ค.ศ. 1781 มีการค้นพบดาวยูเรนัส ซึ่งเป็นการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่เป็นครั้งแรก ค.ศ. 1838 มีการประกาศระยะทางระหว่างดาวเป็นครั้งแรกโดยฟรีดดริค เบสเซล หลังจากตรวจพบพารัลแลกซ์ของดาว 61 Cygni
ระหว่างคริสต์ศตวรรษที่ 19 ออยเลอร์ คลาเราต์ และดาเลมเบิร์ต ได้คิดค้นคณิตศาสตร์เกี่ยวกับปัญหาสามวัตถุ (three-body problem หรือ n-body problem) ทำให้การประมาณการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์และดาวเคราะห์สามารถทำได้แม่นยำขึ้น งานชิ้นนี้ได้รับการปรับปรุงต่อมาโดย ลากรองจ์ และ ลาปลาส ทำให้สามารถประเมินมวลของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ได้
การค้นพบสำคัญทางดาราศาสตร์ประสบความสำเร็จมากขึ้นเมื่อมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น การถ่ายภาพ และสเปกโตรสโคป เราทราบว่าดวงดาวต่าง ๆ ที่แท้เป็นดาวฤกษ์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับดวงอาทิตย์ของเรานั่นเอง แต่มีอุณหภูมิ มวล และขนาดที่แตกต่างกันไป[10]
การค้นพบว่า ดาราจักรของเราหรือดาราจักรทางช้างเผือกนี้ เป็นกลุ่มของดาวฤกษ์ที่รวมตัวอยู่ด้วยกัน เพิ่งเกิดขึ้นในคริสต์ศตวรรษที่ 20 นี้เอง พร้อมกับการค้นพบการมีอยู่ของดาราจักรอื่น ๆ ต่อมาจึงมีการค้นพบว่า เอกภพกำลังขยายตัว โดยดาราจักรต่าง ๆ กำลังเคลื่อนที่ห่างออกจากเรา การศึกษาดาราศาสตร์ยุคใหม่ยังค้นพบวัตถุท้องฟ้าใหม่ ๆ อีกหลายชนิด เช่น เควซาร์ พัลซาร์ เบลซาร์ และดาราจักรวิทยุ ผลจากการค้นพบเหล่านี้นำไปสู่การพัฒนาทฤษฎีทางฟิสิกส์เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ของวัตถุเหล่านี้เปรียบเทียบกับวัตถุประหลาดอื่น ๆ เช่น หลุมดำ และดาวนิวตรอน ศาสตร์ทางด้านฟิสิกส์จักรวาลวิทยามีความก้าวหน้าอย่างมากตลอดคริสต์ศตวรรษที่ 20 แบบจำลองบิกแบงได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานต่าง ๆ ที่ค้นพบโดยนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ เช่น การแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล กฎของฮับเบิล และการที่มีธาตุต่าง ๆ มากมายอย่างไม่คาดคิดในจักรวาลภายนอก
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์
ในทางดาราศาสตร์ สารสนเทศส่วนใหญ่ได้จากการตรวจหาและวิเคราะห์โฟตอนซึ่งเป็นการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า[11] แต่อาจได้จากข้อมูลที่มากับรังสีคอสมิก นิวตริโน ดาวตก และในอนาคตอันใกล้อาจได้จากคลื่นความโน้มถ่วง
การแบ่งหมวดของดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์สามารถแบ่งได้ตามการสังเกตการณ์สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านต่าง ๆ โดยการสังเกตการณ์บางย่านสเปกตรัมสามารถกระทำได้บนพื้นผิวโลก แต่บางย่านจะสามารถทำได้ในชั้นบรรยากาศสูงหรือในอวกาศเท่านั้น การสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ในย่านสเปกตรัมต่าง ๆ แสดงดังรายละเอียดต่อไปนี้
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์วิทยุ
ดาราศาสตร์วิทยุเป็นการตรวจหาการแผ่รังสีในความยาวคลื่นที่ยาวกว่า 1 มิลลิเมตร (ระดับมิลลิเมตรถึงเดคาเมตร) [12] เป็นการศึกษาดาราศาสตร์ที่แตกต่างจากการศึกษาดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์รูปแบบอื่น ๆ เพราะเป็นการศึกษาคลื่นวิทยุซึ่งถือว่าเป็นคลื่นจริง ๆ มากกว่าเป็นการศึกษาอนุภาคโฟตอน จึงสามารถตรวจวัดได้ทั้งแอมปลิจูดและเฟสของคลื่นวิทยุซึ่งจะทำได้ยากกว่ากับคลื่นที่มีความยาวคลื่นต่ำกว่านี้[12]
คลื่นวิทยุที่แผ่จากวัตถุดาราศาสตร์จำนวนหนึ่งอาจอยู่ในรูปของการแผ่รังสีความร้อน โดยมากแล้วการแผ่คลื่นวิทยุที่ตรวจจับได้บนโลกมักอยู่ในรูปแบบของการแผ่รังสีซิงโครตรอน ซึ่งเกิดจากการที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นคาบรอบเส้นแรงสนามแม่เหล็ก[12] นอกจากนี้สเปกตรัมที่เกิดจากแก๊สระหว่างดาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจนที่ 21 เซนติเมตร จะสามารถสังเกตได้ในช่วงคลื่นวิทยุ[13][12]
วัตถุดาราศาสตร์ที่สามารถสังเกตได้ในช่วงคลื่นวิทยุมีมากมาย รวมไปถึงซูเปอร์โนวา แก๊สระหว่างดาว พัลซาร์ และนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์[13][12]
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์เชิงแสง
การสังเกตการณ์ดาราศาสตร์เชิงแสงเป็นการศึกษาดาราศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด[14] คือการสังเกตการณ์ท้องฟ้าด้วยดวงตามนุษย์ โดยอาศัยเครื่องมือช่วยบ้างเช่น กล้องโทรทรรศน์ ภาพที่มองเห็นถูกบันทึกเอาไว้โดยการวาด จนกระทั่งช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และตลอดคริสต์ศตวรรษที่ 20 จึงมีการบันทึกภาพสังเกตการณ์ด้วยเครื่องมือถ่ายภาพ ภาพสังเกตการณ์ยุคใหม่มักใช้อุปกรณ์ตรวจจับแบบดิจิตอล ที่นิยมอย่างมากคืออุปกรณ์จับภาพแบบซีซีดี แม้ว่าแสงที่ตามองเห็นจะมีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 4000 Å ถึง 7000 Å (400-700 nm) [14] แต่อุปกรณ์ตรวจจับเหล่านี้ก็มักจะมีความสามารถสังเกตภาพที่มีการแผ่รังสีแบบใกล้อัลตราไวโอเลต และใกล้อินฟราเรดได้ด้วย
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์อินฟราเรด
ดาราศาสตร์อินฟราเรด เป็นการตรวจหาและวิเคราะห์การแผ่รังสีในช่วงคลื่นอินฟราเรด (คือช่วงความยาวคลื่นที่ยาวกว่าแสงสีแดง) ยกเว้นในช่วงคลื่นที่ใกล้เคียงกับแสงที่ตามองเห็น การแผ่รังสีอินฟราเรดจะถูกชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับไปมากแล้วชั้นบรรยากาศจะปลดปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาแทน ดังนั้นการสังเกตการณ์ในช่วงคลื่นอินฟราเรดจึงจำเป็นต้องทำที่ระดับบรรยากาศที่สูงและแห้ง หรือออกไปสังเกตการณ์ในอวกาศ การศึกษาดาราศาสตร์ในช่วงคลื่นอินฟราเรดมีประโยชน์มากในการศึกษาวัตถุที่เย็นเกินกว่าจะแผ่รังสีคลื่นแสงที่ตามองเห็นออกมาได้ เช่น ดาวเคราะห์ และแผ่นจานดาวฤกษ์ (circumstellar disk) ยิ่งคลื่นอินฟราเรดมีความยาวคลื่นมาก จะสามารถเดินทางผ่านกลุ่มเมฆฝุ่นได้ดีกว่าแสงที่ตามองเห็นมาก ทำให้เราสามารถเฝ้าสังเกตดาวฤกษ์เกิดใหม่ในเมฆโมเลกุลและในใจกลางของดาราจักรต่าง ๆ ได้[15] โมเลกุลบางชนิดปลดปล่อยคลื่นอินฟราเรดออกมาแรงมาก ซึ่งทำให้เราสามารถศึกษาลักษณะทางเคมีในอวกาศได้ เช่น การตรวจพบน้ำบนดาวหาง เป็นต้น[16]
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลต
ดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ในช่วงความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงม่วง คือประมาณ 10-3200 Å (10-320 นาโนเมตร) [12] แสงที่ความยาวคลื่นนี้จะถูกชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับไป ดังนั้นการสังเกตการณ์จึงต้องกระทำที่ชั้นบรรยากาศรอบนอก หรือในห้วงอวกาศ การศึกษาดาราศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตจะใช้ในการศึกษาการแผ่รังสีความร้อนและเส้นการกระจายตัวของสเปกตรัมจากดาวฤกษ์สีน้ำเงินร้อนจัด (ดาวโอบี) ที่ส่องสว่างมากในช่วงคลื่นนี้ รวมไปถึงดาวฤกษ์สีน้ำเงินในดาราจักรอื่นที่เป็นเป้าหมายสำคัญในการสำรวจระดับอัลตราไวโอเลต วัตถุอื่น ๆ ที่มีการศึกษาแสงอัลตราไวโอเลตได้แก่ เนบิวลาดาวเคราะห์ ซากซูเปอร์โนวา และนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์[12]อย่างไรก็ดี แสงอัลตราไวโอเลตจะถูกฝุ่นระหว่างดวงดาวดูดซับหายไปได้ง่าย ดังนั้นการตรวจวัดแสงอัลตราไวโอเลตจากวัตถุจึงต้องนำมาปรับปรุงค่าให้ถูกต้องด้วย[12]
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์
ดาราศาสตร์รังสีเอ็กซ์ คือการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ในช่วงความยาวคลื่นของรังสีเอ็กซ์ โดยทั่วไปวัตถุจะแผ่รังสีเอ็กซ์ออกมาจากการแผ่รังสีซิงโครตรอน (เกิดจากอิเล็กตรอนแกว่งตัวเป็นคาบรอบเส้นแรงสนามแม่เหล็ก) จากการแผ่ความร้อนของแก๊สเบาบางที่อุณหภูมิสูงกว่า 107เคลวิน (เรียกว่า การแผ่รังสี bremsstrahlung) และจากการแผ่ความร้อนของแก๊สหนาแน่นที่อุณหภูมิสูงกว่า 107 เคลวิน (เรียกว่า การแผ่รังสีของวัตถุดำ) [12] คลื่นรังสีเอ็กซ์มักถูกชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับไป ดังนั้นการสังเกตการณ์ในช่วงความยาวคลื่นของรังสีเอ็กซ์จึงทำได้โดยอาศัยบัลลูนที่ลอยตัวสูงมาก ๆ หรือจากจรวด หรือจากยานสำรวจอวกาศเท่านั้น แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ที่สำคัญได้แก่ ระบบดาวคู่รังสีเอ็กซ์ พัลซาร์ ซากซูเปอร์โนวา ดาราจักรชนิดรี กระจุกดาราจักร และแกนกลางดาราจักรกัมมันต์[12]
ดูบทความหลักที่: ดาราศาสตร์รังสีแกมมา
ดาราศาสตร์รังสีแกมมาเป็นการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เราสามารถสังเกตการณ์รังสีแกมมาโดยตรงได้จากดาวเทียมรอบโลก เช่น หอดูดาวรังสีแกมมาคอมป์ตัน หรือกล้องโทรทรรศน์เชเรนคอฟ กล้องเชเรนคอฟไม่ได้ตรวจจับรังสีแกมมาโดยตรง แต่ตรวจจับแสงวาบจากแสงที่ตามองเห็นอันเกิดจากการที่รังสีแกมมาถูกชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับไป[17]
แหล่งกำเนิดรังสีแกมมาโดยมากมาจากการเกิดแสงวาบรังสีแกมมา ซึ่งเป็นรังสีแกมมาที่แผ่ออกจากวัตถุเพียงชั่วไม่กี่มิลลิวินาทีหรืออาจนานหลายพันวินาทีก่อนที่มันจะสลายตัวไป แหล่งกำเนิดรังสีแกมมาชั่วคราวเช่นนี้มีจำนวนกว่า 90% ของแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาทั้งหมด มีแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาเพียง 10% เท่านั้นที่เป็นแหล่งกำเนิดแบบถาวร ได้แก่ พัลซาร์ ดาวนิวตรอน และวัตถุที่อาจกลายไปเป็นหลุมดำได้ เช่น นิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์[12]
นอกเหนือจากการสังเกตการณ์ดาราศาสตร์โดยการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว ยังมีการสังเกตการณ์อื่น ๆ ที่ทำได้บนโลกเพื่อศึกษาวัตถุในระยะไกลมาก ๆ
ในการศึกษาดาราศาสตร์นิวตริโน นักดาราศาสตร์จะใช้ห้องทดลองใต้ดินพิเศษเช่น SAGE, GALLEX, และ Kamioka II/III เพื่อทำการตรวจจับนิวตริโน ซึ่งเป็นอนุภาคที่เกิดจากดวงอาทิตย์ แต่ก็อาจพบจากซูเปอร์โนวาด้วย[12] เราสามารถตรวจหารังสีคอสมิกซึ่งประกอบด้วยอนุภาคพลังงานสูงได้ขณะที่มันปะทะกับชั้นบรรยากาศของโลก เครื่องมือตรวจจับนิวตริโนในอนาคตอาจมีความสามารถพอจะตรวจจับนิวตริโนที่เกิดจากรังสีคอสมิกในลักษณะนี้ได้[12]
การเฝ้าสังเกตการณ์อีกแบบหนึ่งคือการสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง ตัวอย่างหอสังเกตการณ์ลักษณะนี้ เช่น Laser Interferometer Gravitational Observatory (LIGO) แต่การตรวจหาคลื่นความโน้มถ่วงยังเป็นไปได้ยากอยู่[18]
นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ ซึ่งทำได้โดยการสังเกตการณ์โดยตรงผ่านยานอวกาศ รวมถึงการเก็บข้อมูลระหว่างที่ยานเดินทางผ่านวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ โดยใช้เซ็นเซอร์ระยะไกล ใช้ยานสำรวจเล็กลงจอดบนวัตถุเป้าหมายเพื่อทำการศึกษาพื้นผิว หรือศึกษาจากตัวอย่างวัตถุที่เก็บมาจากปฏิบัติการอวกาศบางรายการที่สามารถนำชิ้นส่วนตัวอย่างกลับมาทำการวิจัยต่อได้
ในการศึกษาดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี มีการใช้เครื่องมือหลากหลายชนิดรวมถึงแบบจำลองการวิเคราะห์ต่าง ๆ รวมถึงการจำลองแบบคำนวณทางคณิตศาสตร์ในคอมพิวเตอร์ เครื่องมือแต่ละชนิดล้วนมีประโยชน์แตกต่างกันไป แบบจำลองการวิเคราะห์ของกระบวนการจะเหมาะสำหรับใช้ศึกษาถึงสิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้นอันสามารถสังเกตได้ ส่วนแบบจำลองคณิตศาสตร์สามารถแสดงถึงการมีอยู่จริงของปรากฏการณ์และผลกระทบต่าง ๆ ที่เราอาจจะมองไม่เห็น.[19][20]
นักดาราศาสตร์ทฤษฎีล้วนกระตือรือร้นที่จะสร้างแบบจำลองทฤษฎีเพื่อระบุถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไปจากผลสังเกตการณ์ที่ได้รับ เพื่อช่วยให้ผู้สังเกตการณ์สามารถเลือกใช้หรือปฏิเสธแบบจำลองแต่ละชนิดได้ตามที่เหมาะสมกับข้อมูล นักดาราศาสตร์ทฤษฎียังพยายามสร้างหรือปรับปรุงแบบจำลองให้เข้ากับข้อมูลใหม่ ๆ ในกรณีที่เกิดความไม่สอดคล้องกัน ก็มีแนวโน้มที่จะปรับปรุงแบบจำลองเล็กน้อยเพื่อให้เข้ากันกับข้อมูล ในบางกรณีถ้าพบข้อมูลที่ขัดแย้งกับแบบจำลองอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไปนาน ๆ ก็อาจจะต้องล้มเลิกแบบจำลองนั้นไปก็ได้
หัวข้อต่าง ๆ ที่นักดาราศาสตร์ทฤษฎีสนใจศึกษาได้แก่ วิวัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงของดาวฤกษ์ การก่อตัวของดาราจักร โครงสร้างขนาดใหญ่ของวัตถุในเอกภพ กำเนิดของรังสีคอสมิก ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และฟิสิกส์จักรวาลวิทยา รวมถึงฟิสิกส์อนุภาคในทางดาราศาสตร์ด้วย การศึกษาฟิสิกส์ดาราศาสตร์เป็นเสมือนเครื่องมือสำคัญที่ใช้ตรวจวัดคุณสมบัติของโครงสร้างขนาดใหญ่ในเอกภพ ที่ซึ่งแรงโน้มถ่วงมีบทบาทสำคัญต่อปรากฏการณ์ทางกายภาพต่าง ๆ และเป็นพื้นฐานของการศึกษาฟิสิกส์หลุมดำ และการศึกษาคลื่นแรงโน้มถ่วง ยังมีทฤษฎีกับแบบจำลองอื่น ๆ อีกซึ่งเป็นที่ยอมรับและร่วมศึกษากันโดยทั่วไป ในจำนวนนี้รวมถึงแบบจำลองแลมบ์ดา-ซีดีเอ็ม ทฤษฎีบิกแบง การพองตัวของจักรวาล สสารมืด และ พลังงานมืด ซึ่งกำลังเป็นหัวข้อสำคัญในการศึกษาดาราศาสตร์ในปัจจุบัน
ตัวอย่างหัวข้อการศึกษาดาราศาสตร์เชิงทฤษฎี มีดังนี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น