⭐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)

download (1)

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

images

ความส่องสว่าง(brightness)ของดาวฤกษ์ เป็นพลังงานจากดาวฤกษ์ที่ปลดปล่อยออกมาในเวลา 1 วินาทีต่อหน่วยพื้นที่ มีหน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร ค่าการเปรียบเทียบความสว่างของดาวฤกษ์ เรียกว่า อันดับความสว่าง หรือ แมกนิจูด(magnitude) ตารางแสดงความสว่างของดาวบางดวง 13-8 Ref:https://sites.google.com/site/dawvkslalita/-khwam-sxng-swang-laea-choti-matr-khxng-dawvks

เนื่องจากเป็นดาวมวลน้อย เลยทำให้การใช้พลังงานไปอย่างช้าๆ ทีละน้อยๆ ส่งผลให้มีอายุยืนยาว :ส่วนใหญ่จะมีสีเหลือง

download (2)

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

  1. ภายหลังการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่ของบิกแบง ทำให้สสารต่าง ๆ กระจายไปทั่วเอกภพ ซึ่งกลุ่มหนึ่งคือฝุ่นแก๊สของอนุภาคเรียกว่า "เนบิวลา"
  1. ด้วยอุณหภูมิที่สูงมาก และผลจากแรงดึงดูดระหว่างมวล ทำให้กลุ่มแก๊สอนุภาคเนบิวลามารวมตัวกันเกิดเป็น "ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (protostar)"

ดาวฤกษ์ก่อนเกิดมวล9M0≤ M<25M0

  1. ภายหลังดาวฤกษ์ก่อนเกิดมีการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วง ทำให้แกนดาวมีความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงสูงขึ้น ทำให้เกิด "ปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์ (Thermonuclear Reaction)" หรือการเกิดฟิวชันและมวลบางส่วนถูกแผ่ออกมาเป็นพลังงาน
  1. หลังจากนั้นสมดุลระหว่างแรงดันเนื้องจากปฏิกิริยาเทอร์มอนิวเคลียร์และแรงโน้มถ่วง ทำให้ดาวฤกษ์มีรูปทรงเป็นทรงกลม เรียกสมดุลนี้ว่า "สมดุลอุทกสถิต (Hydrostatic Equilibrium)"

click to edit

download (1)

ojlkp8o11Jc8ETG3x1u-o-600x376

เมื่อดาวใช้พลังงานไฮโดรเจนจนหมดจะกลายเป็นดาวยักษ์ใหญ่สีน้ำเงิน

solar-system-fact-07

อุณหภูมิลดลงทำให้ขนาดขยายใหญ่ขึ้น จนมีสีเปลี่ยน และกลายเป็นดาวยักษ์แดง

Keplers_supernova

เมื่อใช้เชื้อเพลิงจนหมด แก่นของดาวจะเริ่มยุบตัวพร้อมกับการระเบิดของดาวที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา

click to edit

Neutron_Star_simulation

200px-Sirius_A_and_B_artwork

ยุบตัวกลายเป็นดาวเเคระขาว ที่ประกอบไปด้วยแก๊สคาร์บอนและเนบิวลาดาวเคราะห์

สุดท้ายแก่นดาวจะยุบตัวกลายเป็นดาวนิวตรอน

ดาวฤกษ์ก่อนเกิดมวล M≥25M0

download (1)

click to edit

เป็นดาวที่มวลก่อนเกิดเยอะจึงทำให้มีการใช้เชื้อเพลิงอย่างมาก และรวดเร็ว จึงทำให้เกิดปฏิกิริยาหลายอย่างและรุนแรงกว่าชนิดอื่น

เมื่อดาวใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจนหมด จะเริ่มปฏิกิริยาเผาผลาญธาตุอื่นๆต่อ
เริ่มจากการเผาผลาญธาตุที่มีมวลมากเป็นลํา
ดับ ได้เเก่ ฮีลียม คาร์บอน นีออน
เเมกนีเซียม ออกซิเจน เเละ สิ้สุดที่เหล็กอ

Keplers_supernova

เมื่อใช้พลังงานจนหมด แก่นของดาวจะเริ่มยุบตัว พร้อมกับการระเบิดที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา

download (3)

เมื่อแก่นของดาวยุบตัวจะเกิดเป็นหลุมดำเมื่อสิ้นสุดวัฏจักรของดาว