⭐บทที่2 ☀
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์
สี อุณหภูมิ และสเปกตรัมของดาวฤกษ์
ดาวฤกษ์ก่อนเกิดมวล 0.08M0≤ M<9M0
ความส่องสว่างเเละโชติมาตรของดาวฤกษ
โชติมาตรของดาวฤกษ
นักดาราศาสตร์จึงกําหนดโชติมาตรสัมบูรณ์(absolute
magnitude)เป็นค่าโชติมาตรของดาวเมื่อดาวนั้นอยูห่างจากโลกเป็นร
ะยะทางเท่ากับ 10 พารเ์ซก หรอื 32.62 ปีแสง นํามาใช้เปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์
ที่สังเกตได้จากโลก เรียกกว่า โชติมาตรปรากฏ(apparent
magnitude)
ความส่องสว่าง(brightness)
ดาวที่มีความสว่างมาก อันดับความสว่างยิ่งน้อย
ส่วนดาวที่มีความสว่างน้อย อันดับความสว่างจะมีค่ามาก
0.08M0≤ M<9M0
ดาวฤกษ์ที่่สว่างที่สุดจะมีอันดับความสว่าง1
ในขั้นต้น
จะไม่มีอุณหภูมิสูงพอที่จะสร้าง
ปฏิกิรยิานวิเคลียร์ฟิวชัน ของไฮโดรเจนได้
ดาวฤกษ์ที่สว่าน้อยสุดจะมีอันดับความสว่าง 6
กําเนิดดาวฤกษ์
อันดับความสว่างของดาวฤกษ์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1.อันดับความสว่างปรากฏ เป็นอันดับความสว่างของดาวฤกษ์ที่สังเกตได้จากโลกที่มองเห็นด้วย ตาเปล่า แต่ไม่สามารถเปรียบเทียบความสว่างจริงของดาวแต่ละดวงได้
2 อันดับความสว่างที่แท้จริง เป็นความสว่างจริงของดวงดาว การบอกอันดับความสว่างที่แท้จริงของดวงดาวจึงเป็นค่าความสว่างปรากฏของดาวในตำแหน่งที่ดาวดวงนั้นอยู่ห่างจากโลกเท่ากัน คือ กำหนดระยะทาง เป็น 10 พาร์เซก หรือ 32.61 ปีแสง
ความส่องสว่าง(brightness)ของดาวฤกษ์ เป็นพลังงานจากดาวฤกษ์ที่ปลดปล่อยออกมาในเวลา 1 วินาทีต่อหน่วยพื้นที่ มีหน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร ค่าการเปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์ เรียกว่า อันดับความสว่าง หรือ แมกนิจูด(magnitude) ตารางแสดงความสว่างของดาวบางดวง Ref:https://sites.google.com/site/dawvkslalita/-khwam-sxng-swang-laea-choti-matr-khxng-dawvks
เนื่องจากเป็นดาวมวลน้อย เลยทำให้การใช้พลังงานไปอย่างช้าๆ ทีละน้อยๆ ส่งผลให้มีอายุยืนยาว :ส่วนใหญ่จะมีสีเหลือง
ไม่มีการระเบิด แต่จะมีการเผาไหม้สร้างควันร้อนสีแดงออกมาจนกลายเป็นดาวยัดษ์แดงในวิวัฒนาการต่อมานี้
ชนิดสเปกตรัม สีและ อุณหภูมิผิวของดาวฤกษ์
ชนิด M เป็นดาวสีแดง อุณหภูมิ 2,000-3,500 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวแมงป่อง
ชนิด K เป็นดาวสีส้ม อุณหภูมิ 3,500-4,900 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวคนเลี้ยงสัตว์
ชนิด G เป็นดาวสีเหลือง อุณหภูมิ 4,900-6,000 เคลวิน เช่น ดวงอาทิตย์
ชนิด F เป็นดาวสีขาวแกมเหลือง อุณหภูมิ 6,000-7,500 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวสุนัขเล็ก
ชนิด A เป็นดาวสีขาว อุณหภูมิ 7,500-10,000 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวหงส์
ชนิด B เป็นดาวสีน้ำเงินแกมขาว อุณหภูมิ 10,000-30,000 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวแม่น้ำ
ชนิด O เป็นดาวสีน้ำเงิน อุณหภูมิสูงกว่า 30,000 เคลวิน เช่น กลุ่มดาวนายพราน
จากข้อมูลพบว่า ดาวฤกษ์ที่ีมีอุณหภูมิผิวมากที่สุด คือ ดาวฤกษ์สีน้ำเงินที่มีชนิดสเปกตรัมคือ ชนิด O
นอกจากสีของดาวฤกษ์ จะสัมพันธ์กับอุณหภูมิผิวแล้ว ยังสัมพันธ์กับช่วงอายุขัยของดาวฤกษ์ด้วย โดยดาวฤกษ์ที่มีอายุอยู่ในช่วงต้นของอายุขัย จะมีสีน้ำเงิน และมีอุณหภูมิสูง ส่วนดาวฤกษ์ที่มีอายุอยู่ในช่วงท้ายของอายุขัย จะมีสีแดง และมีอุณหภูมิต่ำ
- ภายหลังการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ของบิกแบง ทำให้สสารต่าง ๆ กระจายไปทั่วเอกภพ ซึ่งกลุ่มหนึ่งคือฝุ่นแก๊สของอนุภาคเรียกว่า "เนบิวลา"
- ด้วยอุณหภูมิที่สูงมาก และผลจากแรงดึงดูดระหว่างมวล ทำให้กลุ่มแก๊สอนุภาคเนบิวลามารวมตัวกันเกิดเป็น "ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (protostar)"
ดาวฤกษ์ก่อนเกิดมวล9M0≤ M<25M0
- ภายหลังดาวฤกษ์ก่อนเกิดมีการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วง ทำให้แกนดาวมีความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงสูงขึ้น ทำให้เกิด "ปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ (Thermonuclear Reaction)" หรือการเกิดฟิวชันและมวลบางส่วนถูกแผ่ออกมาเป็นพลังงาน
- หลังจากนั้นสมดุลระหว่างแรงดันเนื้องจากปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์และแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวฤกษ์มีรูปทรงเป็นทรงกลม เรียกสมดุลนี้ว่า "สมดุลอุทกสถิต (Hydrostatic Equilibrium)"
click to edit
เมื่อดาวใช้พลังงานไฮโดรเจนจนหมดจะกลายเป็นดาวยักษ์ใหญ่สีน้ำเงิน
อุณหภูมิลดลงทำให้ขนาดขยายใหญ่ขึ้น จนมีสีเปลี่ยน และกลายเป็นดาวยักษ์แดง
เมื่อใช้เชื้อเพลิงจนหมด แก่นของดาวจะเริ่มยุบตัวพร้อมกับการระเบิดของดาวที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา
click to edit
ยุบตัวกลายเป็นดาวเเคระขาว ที่ประกอบไปด้วยแก๊สคาร์บอนและเนบิวลาดาวเคราะห์
สุดท้ายแก่นดาวจะยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอน
ดาวฤกษ์ก่อนเกิดมวล M≥25M0
click to edit
เป็นดาวที่มวลก่อนเกิดเยอะจึงทำให้มีการใช้เชื้อเพลิงอย่างมาก และรวดเร็ว จึงทำให้เกิดปฏิกิริยาหลายอย่างและรุนแรงกว่าชนิดอื่น
เมื่อดาวใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจนหมด จะเริ่มปฏิกิริยาเผาผลาญธาตุอื่นๆต่อ
เริ่มจากการเผาผลาญธาตุที่มีมวลมากเป็นลํา
ดับ ได้เเก่ ฮีลียม คาร์บอน นีออน
เเมกนีเซียม ออกซิเจน เเละ สิ้สุดที่เหล็กอ
เมื่อใช้พลังงานจนหมด แก่นของดาวจะเริ่มยุบตัว พร้อมกับการระเบิดที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา
เมื่อแก่นของดาวยุบตัวจะเกิดเป็นหลุมดำเมื่อสิ้นสุดวัฏจักรของดาว