5.3 กาแล็กซี

5.3 กาแล็กซี

กาแล็กซี (Galaxy)
คือ อาณาจักรหรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์ (หลุมดำ คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่างที่เคลื่อนที่เร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด)

กาแล็กซีต่างๆไม่ได้กระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอในเอกภพ แต่ส่วนใหญ่จะอยู่เป็นแผ่นกว้าง หรือเรียงเป็นเส้นสายหรือเป็นกลุ่มๆ แต่ละกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่ละกาแล็กซีจะอยู่ห่างกันมาก อวกาศหรือความว่างเปล่าซึ่งคั่นอยู่ระหว่างแต่ละกาแล็กซีมีเพียงแก๊สบางๆที่มองไม่เห็น
จุดกำเนิดของกาแล็กซี
ทฤษฎีของนักดาราศาสตร์เรื่องจุดกำเนิดของกาแล็กซีกล่าวว่า กลุ่มแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เมื่อครั้งเริ่มต้นของการเกิดเอกภพ จะแตกออกมาเป็นกลุ่มๆภายหลังที่กลุ่มแก๊สเหล่านี้ถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่แล้ว กลุ่มแก๊สเหล่านี้แต่ละกลุ่มจึงรวมตัวกัน เพราะแรงดึงดูดระหว่างละอองแก๊สด้วยกัน การรวมตัวกันของกลุ่มแก๊สจึงทำให้เกิดดวงดาวดวงแรกขึ้นมาในกลุ่มแก๊ส แก๊สและฝุ่นละอองที่ยังมิได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวจะแผ่คลุมอยู่รอบๆเป็นวงแขนโค้งอยู่ห่างออกมาจากใจกลางของกาแล็กซี ต่อมาสสารของกลุ่มฝุ่นละอองแก๊สเหล่านี้จึงได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวมีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีดวงอาทิตย์ของเราเป็นดวงดาวที่มีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก

กลุ่มของกาแล็กซี (Cluster of Galaxy) กาแล็กซีแม้จะอยู่ห่างกันเป็นระยะไกลมากก็ตาม แต่ความจริงนั้นกาแล็กซีจะรวมตัวเป็นสมาชิกเดียวกันในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง และในแต่ละกลุ่มจะมี4.2 กาแล็กซี (Galaxy)
กาแล็กซี คือ อาณาจักรหรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์ (หลุมดำ คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่างที่เคลื่อนที่เร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด)
กาแล็กซีต่างๆไม่ได้กระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอในเอกภพ แต่ส่วนใหญ่จะอยู่เป็นแผ่นกว้าง หรือเรียงเป็นเส้นสายหรือเป็นกลุ่มๆ แต่ละกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่ละกาแล็กซีจะอยู่ห่างกันมาก อวกาศหรือความว่างเปล่าซึ่งคั่นอยู่ระหว่างแต่ละกาแล็กซีมีเพียงแก๊สบางๆที่มองไม่เห็น
จุดกำเนิดของกาแล็กซี
ทฤษฎีของนักดาราศาสตร์เรื่องจุดกำเนิดของกาแล็กซีกล่าวว่า กลุ่มแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เมื่อครั้งเริ่มต้นของการเกิดเอกภพ จะแตกออกมาเป็นกลุ่มๆภายหลังที่กลุ่มแก๊สเหล่านี้ถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่แล้ว กลุ่มแก๊สเหล่านี้แต่ละกลุ่มจึงรวมตัวกัน เพราะแรงดึงดูดระหว่างละอองแก๊สด้วยกัน การรวมตัวกันของกลุ่มแก๊สจึงทำให้เกิดดวงดาวดวงแรกขึ้นมาในกลุ่มแก๊ส แก๊สและฝุ่นละอองที่ยังมิได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวจะแผ่คลุมอยู่รอบๆเป็นวงแขนโค้งอยู่ห่างออกมาจากใจกลางของกาแล็กซี ต่อมาสสารของกลุ่มฝุ่นละอองแก๊สเหล่านี้จึงได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวมีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีดวงอาทิตย์ของเราเป็นดวงดาวที่มีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก
กลุ่มของกาแล็กซี (Cluster of Galaxy) กาแล็กซีแม้จะอยู่ห่างกันเป็นระยะไกลมากก็ตาม แต่ความจริงนั้นกาแล็กซีจะรวมตัวเป็นสมาชิกเดียวกันในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง และในแต่ละกลุ่มจะมีกาแล็กซีไม่เท่ากัน จากการวิจัยเรื่องกลุ่มของกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์บางคนสรุปได้ว่า กาแล็กซีที่สว่างมากที่สุดในกลุ่มกาแล็กซีกลุ่มใดก็ตามถือว่ากาแล็กซีนั้น เป็น “เทียนมาตรฐาน” กล่าวคือ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ใช้ความสว่างของกาแล็กซีนั้นๆทำการศึกษาเรื่องกฎของฮับเบิล จากการศึกษากลุ่มของกาแล็กซีนี่เอง ทำให้ทราบว่า การขยายตัวของเอกภพเกิดจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มกาแล็กซีแต่ละกลุ่มมากกว่า แต่ละกาแล็กซีต่างก็เคลื่อนที่ไปจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

ทางช้างเผือก
ในคืนที่ท้องฟ้าปลอดโปร่งแจ่มใส ไม่มีแสงจันทร์สว่างหรือแสงไฟรบกวน จะสังเกตเห็นทางช้างเผือกปรากฏ

เป็นแถบฝ้าสีขาวจางพาดผ่านท้องฟ้า ขนากกว้างประมาณ 15˚ พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า โดยมากจะพาดจากขอบฟ้าหนึ่งไปยังอีกขอบฟ้าหนึ่ง โดยเฉพาะท้องฟ้าในทิศทางของกลุ่มดาวแมงป่อง (ขณะขึ้นไปสูงสุดจะอยู่ทางทิศใต้ที่มุมเงยประมาณ 50˚) กลุ่มดาวคนยิงธนู กลุ่มดาวนกอินทรีย์และกลุ่มดาวหงส์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ง่าย ชัดเจนและสวยงามมากกาแล็กซีไม่เท่ากัน จากการวิจัยเรื่องกลุ่มของกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์บางคนสรุปได้ว่า กาแล็กซีที่สว่างมากที่สุดในกลุ่มกาแล็กซีกลุ่มใดก็ตามถือว่ากาแล็กซีนั้น เป็น “เทียนมาตรฐาน” กล่าวคือ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ใช้ความสว่างของกาแล็กซีนั้นๆทำการศึกษาเรื่องกฎของฮับเบิล จากการศึกษากลุ่มของกาแล็กซีนี่เอง ทำให้ทราบว่า การขยายตัวของเอกภพเกิดจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มกาแล็กซีแต่ละกลุ่มมากกว่า แต่ละกาแล็กซีต่างก็เคลื่อนที่ไปจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

 

การสังเกตทางช้างเผือก
การสังเกตทางช้างเผือกควรจะสังเกตในบริเวณที่มืดสนิทและมีมลภาวะทางอากาศน้อย เช่น พื้นที่ในชนบทหรือตามป่าเขา ในคืนเดือนมืด (หรือช่วงที่ไม่มีแสงจันทร์รบกวน)หากไม่แน่ใจว่าทางทางเผือกอยู่ ณ ตำแหน่งในบนท้องฟ้าควรใช้แผนที่ดาวประกอบการสังเกต ช่วงเวลาที่สังเกตทางช้างเผือกได้ดีที่สุดจะอยู่ในช่วงปลายเมษายน(ช่วงใกล้รุ่งสาง) ถึงเดือนมิถุนายน เพราะช่วงหลังจากจากนี้จะเข้าสู่ฤดูฝน ทำให้โอกาสที่ฟ้าจะเปิดมีน้อยลงแต่หากโชคดีฟ้าเปิดไม่มีเมฆ และได้มีโอกาสสังเกตทางช้างเผือกในช่วงฤดูฝน(กรกฎาคม – สิงหาคม) เพราะในช่วงสองเดือนนี้ทางช้างเผือกส่วนที่สว่างที่สุดจะปรากฏพาดจากทิศใต้ผ่านกลางท้องฟ้าขึ้นไปยังทิศเหนือ คล้ายกับจะแบ่งท้องฟ้าออกเป็นสองส่วน แต่ในช่วงปลายเดือนเมษายน – ต้นเดือนตุลาคม เราจะสามารถเห็นทางช้างเผือกบริเวณดวงดาวแมงป่องและคนยิงธนูได้ง่ายทางช้างเผือกบริเวณนี้สว่างและสวยงามกว่าบริเวณอื่นๆเนื่องจากเป็นมุมมองที่เรามองเข้าไปยังศูนย์กลางของกาแล็กซี

1 กาแล็กซีทางเผือก (The Milky Way Galaxy)
โลกของเราอยู่ในกาแล็กซีทางเผือก ซึ่งจะประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ 2 แสนล้านดวง ระหว่างดาวฤกษ์เป็นอวกาศ บางแห่งมีฝุ่นแก๊สรวมกันอยู่ว่า เนบิวลา ถ้าเรามองดูกาแล็กซีทางช้างเผือกทางด้านข้างจะเห็นเป็นรูปจานข้าว 2 จานประกบกัน แต่เมื่อดูจากด้านบนจะเห็นเป็นรูปกังหันหรือ สไปรัล Sb ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์อยู่ที่แขนห่างจากจุดศูนย์กลาง 30,000 ปีแสง เคลื่อนรอบศูนย์กลาง 200 ล้านปีหนึ่งรอบโดยกำลังพาเหล่าบริวารมุ่งหน้าไปทางกลุ่มดาวพิณ ใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกอยู่ทางกลุ่มดาวคนยิงธนู กาแล็กซีทางช้างเผือก มีความหนาเฉลี่ย 1,000 ปีแสง ซึ่งถือว่าค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง มีมวลรวมทั้งกาแล็กซีประมาณ 750,000 – 1,000, 000 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ ดาวและวัตถุในท้าองฟ้าในกาแล็กซีส่วนใหญ่จะอยู่ในบริเวณระนาบของจานที่หนา 1,000 ปีแสงนี่เอง ที่เรียกว่า ระนาบกาแล็กซี

การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือก 
การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือกทำได้ค่อนข้างยากเพราะเราภายในจานของทางช้างเผือก การศึกษานี้จึงอุปมาได้กับการทำแผนที่ของหมู่บ้านทั้งหมู่บ้าน โดยไม่ออกมาจากห้องนอนเลย อย่างไรก็ตามเราสามารถมองดุหมู่บ้านอื่นๆที่อยู่ห่างไกลออกไปเพื่อที่จะใช้ประกอบการศึกษาหมู่บ้านของเราได้ การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือกก็ทำในลักษณะเดียวกันโดยนักดาราศาสตร์ถ่ายภาพกาแล็กซีอื่นๆ ที่อยู่ไกลอกไปเพื่อศึกษาลักษณะของกาแล็กซีของเราเอง
ในช่วงแรกๆนักดาราศาสตร์เชื่อว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่บริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก แต่ในปี ค.ศ.1920 ฮาร์โลว์ แชพลีย์ (Harlow Shapley)นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้ศึกษาวงโคจรของกระจุกดาวทรงกลมในเขตเฮโลและค้นพบว่ากระจุกดาวเหล่านั้นไม่ได้โคจรรอบบริเวณที่อยู่ของระบบสุริยะหากแต่เป็นบริเวณที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 28,000 ปีแสงในทิศทางของส่วนที่สว่างที่สุดของแถบทางช้างเผือกที่เราสังเกตได้
ระบบพิกัดทางช้างเผือกมีทั้งละจิจูดและลองจิจูดเช่นเดียวกับระบบพิกัดที่ใช้บนโลก โดยนักดาราศาสตร์ใช้แนวระนาบจานของกาแล็กซีเป็นละจิจูด 0 องศา หรือเส้นศูนย์สูตรกาแล็กซีทางทางเผือก วัตถุที่อยู่ด้านบนของระนาบทางช้างเผือกจะมีละจิจูดทางช้างเผือก(Galaxy Latitude)เป็นบวก (ด้านเหนือ)และวัตถุที่อยู่ด้านล่างจะมีละติจูดเป็นลบ(ด้านใต้)ระบบพิกัดนี้สมมติขึ้นเพื่อให้ง่ายต่อการอ้างถึงวัตถุในทางช้างเผือกเท่านั้น เพราะในความเป็นจริงแล้ว ในทางช้างเผือก ไม่มี”ด้านบน” หรือ “ด้านล่าง” ระบุอยู่เลย
หากเรามองออกไปนอกระนาบทางช้างเผือก (ละจิจูดทางช้างเผือกมากกว่า 30 องศา ทั้งทางเหนือและใต้)เราจะเห็นภาพของอวกาศภายนอกทางช้างเผือกได้ดีกว่าการมองในระนาบมาก ในการศึกษากาแล็กซีอื่นๆที่อยู่ไกลออกไปนักดาราศาสตร์จึงมักหลีกเลี่ยงการส่องกล้องไปในแนวระนาบทางช้างเผือก
อุปสรรคสำคัญของการศึกษาลักษณะทางช้างเผือกจากภายใน คือ ฝุ่นระหว่างดวงดาว (Interstellar Dust) ที่มีอยู่มากในระนาบจาน แม้ว่าฝุ่นเหล่านี้จะเบาบางมาก แต่เมื่อมองผ่านฝุ่นเหล่านี้เป็นระยะทางนับหมื่นปีแสงก็ทำให้ภาพของทางช้างเผือกมืดลงอย่างเห็นได้ชัด หากมองทางช้างเผือกด้วยตาเปล่าจึงดูคล้ายทางช้างเผือกแบ่งออกเป็นสองส่วนปัญหาฝุ่นในอวกาศนี้สามารถแก้ได้โดยสังเกตทางช้างเผือกที่ความยาวคลื่นอื่นที่ถูกบดบังไป เช่น ช่วงคลื่นอินฟราเรด ช่วงคลื่นวิทยุ หรือรังสีเอกซ์

กาแล็กซีเพื่อนบ้าน
วัตถุที่เรามองเห็นอยู่บนฟากฟ้าโดยไม่ต้องใช้กล้องดูดาวขนาดใหญ่ส่องดู ส่วนใหญ่ได้แก่ ดวงดาว ดาวฤกษ์เนบิวลา และทางช้างเผือก ซึ่งรวมอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก (The Milky Way Galaxy) ของเราแล้วยังมีกาแล็กซีอื่นที่มองเห็นด้วนตาเปล่า จึงเรียกว่า กาแล็กซีเพื่อนบ้าน ได้แก่ กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก ซึ่งโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง ทั้งสองกาแล็กซีเป็นกาแล็กซีไร้รูปทรง กาแล็กซีทั้งสองมีความสว่างมากจนสามารถเห็นได้คล้ายกับก้อนเมฆในยามค่ำคืน แต่เนื่องจากอยู่ไกลออกไปทางขอบฟ้าทางทิศใต้ จึงไม่ค่อยโผล่พ้นจากขอบฟ้าของผู้สังเกตที่ละจิจูดสูงกว่า 20 องศาเหนือเลย กาแล็กซีไร้รูปทรงทั้งสองได้รับการค้นพบโดยชาวตะวันตกเป็นครั้งแรกโดย เฟอร์ดินานด์ แมกเจลแลน (Ferdinand Magellan)นักสำรวจชาวโปรตุเกสในปี ค.ศ. 1519 ขณะที่แมกเจลแลนกำลังล่องเรือลงไป
สำรวจซีกโลกใต้เพื่อหาทางท่องไปยังมหาสมุทรแปซิฟิก (โดยการอ้อมทวีปอเมริกาใต้) ในขณะนั้นความเข้าใจเรื่องดาราศาสตร์และวัตถุท้องฟ้ายังไม่เจริญก้าวหน้านัก (กาลิเลโอเริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตท้องฟ้าเป็นครั้งแรก หลังจากแมกเจลแลนค้นพบกาแล็กซีทั้งสองถึง 90 ปี) แมกเจลแลนจึงเรียกกาแล็กซีทั้งสองว่า “เมฆ” ตามลักษณะที่เห็น

กาแล็กซีแอนโดรเมดา

เป็นอีกกาแล็กซีหนึ่งที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า จะมองเห็นอยู่ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือกาแล็กซีแอนโดรเมดานั้นมีรูปร่างแบบกังหันบาร์เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือก แต่มีขนาดใหญ่กว่า อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวแอนโดรเมตา ความคล้ายคลึงกันระหว่างกาแล็กซีแอนโดรเมดากับกาแล็กซีทางช้างเผือก ทำให้ระบบดวงดาวของทั้งสองกลุ่มนี้เหมือนว่าเป็นกาแล็กซีฝาแฝด กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างเมื่อนักจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไปไกลประมาณ 2 ล้านปีแสง เมื่อนักดาราศาสตร์ถ่ายภาพแอนโดรเมดากาแล็กซี พบว่าบริเวณใกล้ๆ แอนโดรเมดา ยังมีกาแล็กซีขนาดเล็กๆ2กาแล็กซีอยู่ใกล้ๆเรียกว่า เมฆแมกเจลแลน

ภาพกาแล็กซี
กาแล็กซีมีหลายรูปแบบ แตกต่างกันในเรื่องขนาด รูปร่างและมวลสาร บางกาแล็กซีปรากฏแสงริบหรี่โดยธรรมชาติ บางแห่งสว่างและให้ความร้อนสูง ทุกกาแล็กซีเป็นที่อยู่ของดาวฤกษ์ หลายแห่งมีเมฆฝุ่นและแก๊ส กาเล็กซีที่เล็กที่สุดประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายล้านล้านดวง และมีขนาดหลายแสนปีแสง มีเพียง 3 แห่งที่มองเห็นด้วยตาเปล่าจากโลกซึ่งปรากฏเป็นฝ้าจางๆ แต่มีอีกหลายพันล้านแห่งที่มองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ กาแล็กซีหลายพันแห่งปรากฏอยู่ในบริเวณแคบๆบนฟ้าขนาดเท่าดวงจันทร์

รูปทรงต่างๆของกาแล็กซี

หากใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ส่องสังเกตกาแล็กซีจำนวนมากเราจะพบว่าไม่มีกาแล็กซีใดที่มีลักษณะเหมือนกันเลย แต่ละกาแล็กซีจะมีลักษณะ รูปทรง หรือพฤติกรรมที่แตกต่างกันออกไปเสมอ
ในปี ค.ศ. 1925 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 2.5 เมตร ที่หอดูดาวเมาท์วิลสัน ส่องสังเกตกาแล็กซีจำนวนมาก ได้แยกประเภทกาแล็กซีออกเป็น 3 ประเภทตามลักษณะที่เห็นเด่นชัด คือ แบบกังหัน (Spiral Galaxy) แบบทรงรี(Elliptical Galaxy) และแบบไร้รูปทรง(Irrgular Galaxy)

1. กาแล็กซีแบบกังหัน (Spiral Galaxy)
กาแล็กซีแบบกังหัน (Spiral Galaxyหรือใช้อักษรย่อ S ) เป็นกาแล็กซีที่พบได้เป็นส่วนใหญ่ในการส่องสำรวจกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์ โดยพบได้ประมาณ 75 – 85% กาแล็กซีแบบกังหันมีลักษณะสำคัญ คือ มีรูปทรงเป็นจานแบน ตรงกลางมีส่วนโป่ง (Bulge) ซึ่งมีดาวอยู่เป็นจำนวนมาก และโดยรอบของกาแล็กซีจะประกอบด้วยแขนกังหัน(Spiral Arms) หลายแขนกระจายออกตามแนวระนาบ บริเวณโดยรอบจานในด้านบนและด้านล่างของระนาบ คือ บริเวณเฮโล (Halo)ซึ่งมีดาวอยู่น้อยมากและเป็นที่อยุ่ของกระจุกดาวทรงกลมเกือบทั้งหมด
โดยรวมแล้วกาแล็กซีแบบกังหันประปอบด้วยดาวที่มีอายุค่อนข้างน้อยซึ่งทราบได้จากสีของกาแล็กซีที่มีสีออกไปทางสีฟ้าอ่อน นอกจากนี้สสารระหว่างดวงดาว (Interstellar Medium) ภายในกาแล็กซีแบบกังหันยังประกอบด้วยแก๊สที่เย็นและแผ่รังสีอินฟราเรด เป็นส่วนใหญ่ อันแสดง ให้เห็นว่าภายในกาแล็กซีแบบกังหันยังมีการรวมตัวของดาวอยู่อย่างต่อเนื่อง

1.1 กาแล็กซีกังหันธรรมดา( Spiral Galaxy หรือ ใช้อักษรย่อ S) กาแล็กซีแบบนี้จะมีแกนกลางเป็นบริเวณที่มีลักษณะสมมาตร คือ มีขนาดเท่ากัน เนื่องจากมีการเหวี่ยงเอาสารที่อยู่ในบริเวณตอนกลางออกมาเป็นวงแขนอยู่รอบๆโค้งออกจากใจกลางการแบ่งแยกกาแล็กซีประเภทนี้ นักดาราศาสตร์ใช้อักษร a’b และ c ตามหลังอักษรSทั้งนี้แล้วแต่ว่าวงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากทรงกลมตอนกลางไม่มากนัก ถ้าเขียนไว้ว่า Sb แสดงว่า วงแขน ที่เหวี่ยงออกมาจากทรงกลมบริเวณแกนกลางมากน้อยแค่ไหน เช่น เขียนไว้ว่า Sa แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากทรงกลมตอนกลางไม่มากนัก ถ้าเขียนไว้ว่า Sb แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาจากแกนกลางทรงกลมมีความยาวมากกว่า Sa ถ้าเขียน Sc แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากแกนกลางทรงกลมมากที่สุด

1.2 กาแลกซีแบบกังหันบาร์(Barred Spiral Galaxy หรือใช้อักษรย่อ SB) 
มีลักษณะของแกนกลางต่างจากกาแล็กซีแบบกังหันธรรมดา กล่าวคือ จะมีศูนย์กลางลักษณะเป็นแท่ง (Bar)ในขณะที่กาแล็กซีแบบกังหันธรรมดาจะมีแกนกลางเป็นบริเวณที่แขนสองข้างโค้งออกใจกลาง รูปร่างของกาแล็กซีแบบกังหันบาร์ที่ปรากฏให้เห็นขึ้นอยู่กับด้านที่กาแล็กซีหันมาทางโลก เพราะมันมรลักษณะแบนถ้าด้านบน หันมาทางโลกจะเห็นรูปร่างของแขนชัดเจนถ้าด้านข้างหันมาทางโลกจะเห็นส่วนกลางนูนขึ้น และมีรอยสีดำพาดผ่านกลางซึ่งเป็นชั้นของฝุ่น

กาแล็กซีประเภทนี้ นักดาราศาสตร์ใช้อักษรย่อ SB นำหน้าอักษร a,b และ c โดยปกติกาแล็กซีประเภทนี้จะมีเพียงสองวงแขนที่เหวี่ยงออกมาจากเส้นตรงกลางซึ่งมีรูปร่างเป้นทรงกลม นักดาราศาสตร์มีความเห็นว่ากาแล็กซีประเภทนี้มีอัตราการหมุนรอบตัวเองเร็วกว่ากาแล็กซีทุกประเภท

2.กาแล็กซีแบบทรงรี(Ellipical Galaxy) 
ใช้อักษรย่อ E มีหลายรูปทรงตั้งแต่ทรงกลม (มีความรีน้อยมากจนปรากฏคล้ายทรงกลม)ไปจนถึงทรงรีคล้ายลูกรักบี้ ลักษณะที่สำคัญที่สุดที่นักดาราศาสตร์ใช้แยกกาแล็กซีแบบทรงรีออกจากกาแล็กซีแบบกังหัน คือ กาแล็กซีแบบทรงรีจะไม่มีลักษณะของจานหรือกังหันปรากฏให้เห็นโดยรอบส่วนโป่งเลย
กาแล็กซีแบบทรงรีมีสีออกแดง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าดาวส่วนใหญ่ในกาแล็กซีเป็นดาวที่มีอายุมาก และนอกจากนี้นักดาราศาสตร์ยังสังเกตพบการแผ่รังสีเอ็กซ์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีแบบทรงรีมีสสารระหว่างดวงดาวที่ร้อนและเบาบางกว่ากาแล็กซีแบบกังหัน หลักฐานทั้งสองชี้ให้เห็นว่าแทบไม่มีดาวเกิดใหม่ในกาแล็กซีแบบทรงรีเลย ซึ่งต่างจากกาแล็กซีแบบกังหันที่ยังมีวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
กาแล็กซีแบบทรงรี แบ่งออกได้เป็น 7 ลักษณะย่อยตามความรีของกาแล็กซี โดยจะเรียกกาแล็กซีแบบทรงรีที่มีความรีน้อยมาก (จนเกิดเป็นวงกลม) ว่า “ Eo ” และมีความรีเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ไปจนถึง “ E7 ” ซึ่งเป็นกาแล็กซีแบบทรงรีที่มีความรีมากที่สุด ( เลข 0-7 นี้ ได้จากการคำนวณอัตราส่วนระหว่างความยาวและความกว้างของกาแล็กซี โดยกาแล็กซีทรงรีมักมีความรีไม่เกินระดับ 7 เพราะเกินกว่านี้มักจะมีลักษณะแขนของกังหัน เข้าอยู่ในลักษณะของกาแล็กซีแบบกังหัน )

3. กาแล็กซีแบบไร้รูปทรง ( irregular Galaxy )
นอกจากนี้กาแล็กซีที่สามารถจักเข้าพวกกับสองลักษณะที่กล่าวไปแล้ว ยังมีกาแล็กซีส่วนน้อยซึ่งไม่มีรูปทรงชัดเจน ไม่สามารถเข้ากลุ่มกับกาแล็กซีแบบกังหันหรือกาแล็กซีแบบทรงรีได้ นักดาราศาสตร์จัดกาแล็กซีเหล่านี้อยู่ในกลุ่มกาแล็กซีแบบไร้รูปทรง
กาแล็กซีแบบไร้รูปทรงมักมีขนาดเล็กจึงไม่สว่างนักและสังเกตพบได้น้อยกว่ากาแล็กซีทั้งสองประเภทที่กล่าวมาอย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์พบว่ากาแล็กซีที่อยู่ไม่ไกลออกไปมากๆ(มีความสว่างน้อย)จำนวนมากเป็นกาแล็กซีแบบไร้รูปทรง


ต้นกำเนิดของกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงอาจเป็นได้หลายประการ ตั้งแต่การรวมตัวเป็นกาแล็กซีที่ไม่มีรูปร่างโดยกำเนิดไปจนถึงการที่กาแล็กซีที่มีรูปร่างสองดวงชน และรวมกัน เกิดเป็นกาแล็กซีใหม่ที่มีรูปร่างไม่ชัดเจน
กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงเป็นบริวารอยู่ 2 ดวงคือ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (The Large Magellanic Cloud) และเมฆแมกเจลแลนเล็ก ( The Small Magellanic Cloud ) ซึ่งโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง

การวิวัฒนาการของกาแล็กซี

การแบ่งประเภทกาแล็กซีของฮับเบิลนำไปสู่ความเชื่อว่ากาแล็กซีรูปไข่ ( Ellipti Galaxies ) ค่อยๆวิวัฒนาการกลายเป็นกาแล็กซีรูปวงกลม ( Spiral Galaxies ) ที่มีวงแขนโค้งยื่นออกมา นอนจากนั้นรูปร่างของกาแล็กซีรูปร่างชนิดแปลกๆได้มีวิวัฒนาการกลายมาเป็นกาแล็กซีรูปทรงกลมเช่นกัน และเมื่อฝุ่นละอองและแก๊สในกาแล็กซีประเภทนี้ได้เปลี่ยนเป็นดวงดาวก็จะกลายเป็นกาแล็กซีรูปไข่ไป แต่ปัจจุบันแนวความคิดเช่นนี้ได้เปลี่ยนแปลงไปเพราะหลักฐานจากการค้นพบแบบใหม่เช่น นักดาราศาสตร์พบว่าดวงดาวที่มีอายุมากที่สุดในกาแล็กซีต่างๆในกลุ่มท้องถิ่นอายุเท่ากัน จากหลักฐานดังกล่าวนี้ แสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นมาในเวลาเดียวกัน นอกจากนั้น การที่กาแล็กซีรูปทรงกลมมีอัตราการหมุนเร็วกว่ากาแล็กซีรูปไข่ก็เป็นหลักฐานอีกประการหนึ่งว่า ระบบกาแล็กซีซึ่งประกอบด้วยดวงดาวจำนวนมหาศาลเช่นนี้ จะเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์ส่วนมากในปัจจุบันจึงมีความเห็นว่า รูปร่างลักษณะของกาแล็กซีเท่าที่ปรากฏให้เห็นอยู่ในปัจจุบัน มีรูปร่างอย่างเดียวกับที่มันเป็นอยู่อย่างเดิมไม่ได้มีวิวัฒนาการจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งแต่อย่างใด เพราะมีหลักฐานมากพอทำให้เกิดความเชื่อว่า กาแล็กซีทั้งหมดในจักรวาลของเราเกิดขึ้นมาในขณะเดียวกัน คือ เกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ ( Big Bang ) ของจักรวาลเมื่อ 1,000 ล้านปีมาแล้ว


โครงสร้างของกาแล็กซี นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจในเรื่องราวของกาแล็กซี เพราะสาเหตุต่างๆดังนี้
1. เพื่อนำเอามาอธิบายเรื่องราวของเอกภพ
2. ความเข้าใจเรื่องประเภทของกาแล็กซี ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณหาระยะทางของกาแล็กซี
3. ความรู้ในเรื่องโครงสร้างและวิวัฒนาการของกาแล็กซีช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถแปรความของการสำรวจจักวาลในระดับใหญ่ เช่น การนับจำนวนกาแล็กซีที่ส่งคลื่นวิทยุออกมา เป็นต้น
4. กาแล็กซีเป็นแหล่งเปล่งแสงสว่างอยู่ในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์จึงให้ความสนใจในเรื่องแสงทุกชนิดที่เปล่งออกมาจากกาแล็กซี เพื่อค้นหาความจริงในเรื่องราวของเอกภพ

Advertisements

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s