ขนาดของจักรวาล : Scale of the Universe [หน้า 2/3]

ขนาดของจักรวาล : Scale of the Universe [หน้า 2/3]

เริ่มต้นการสำรวจ ระยะ 12.5 ปีแสง ห้วงระยะทางนี้ มีดาวที่รู้จักแล้ว 33 ดวง โดยถือว่าเป็นกลุ่มดาวใกล้เรามากที่สุด ถ้าลองคำนวณดูระยะเวลาเดินทางด้วย ยานสำรวจ Voyager 2 ต้องใช้เวลาถึง 116,000 ปี จึงผ่านระยะทาง 12.5 ปีแสง อันเป็นด่านแรกแห่งการสำรวจของ มนุษย์ สู่จักรวาลอันยิ่งใหญ่ โดยข้อเท็จจริง มนุษย์ยังไม่มีความสามารถ เดินทางในอวกาศได้ในระดับเช่นนี้ ด้วยความไม่ปลอดภัย และยังไม่เข้าสภาพของอวกาศอย่างแท้จริง แม้แต่การ วางแผนเดินทางสู่ดาวอังคาร ยังต้องกลับไปดวงจันทร์ก่อนไปดาวอังคาร เหตุ ต้องทดสอบระบบยานอวกาศ และความพร้อมด้านต่างๆอย่างใหญ่หลวง ยิ่งการเดินทางออกนอกระบบสุริยะ นับว่ายังเป็นเรื่องห่างไกล โดยมีข้อคัดค้าน เช่น ความเป็นอยู่มนุษย์นับร้อยปีบนยาน กว่าที่จะเดินไปถึงเป้าหมาย และเรื่อง พลังงานของยานสำรวจ หากพ้นจากแสงดวงอาทิตย์ จะขับเคลื่อนอย่างไร หรือ เรื่องหลุมดำ ความต่างมิติที่อาจซ่อนอยู่ซึ่งมองไม่เห็น เป็นต้น อย่างไรก็ตาม การพัฒนาทางเทคโนโลยี่ อาจช่วยให้จุดมุ่งหมาย ต่อการเดินทางระยะไกลมี ความเป็นไปได้เร็วขึ้น

Proxima Centauri เป็นดาวในระบบของ Alpha Centauri มีเงื่อนไขด้วยร่วม วงโคจร 3 ดวง (Three Co-orbiting) คือ Proxima Centauri ดาวประเภท M5 มีขนาดใหญ่กว่าโลก Alpha Centauri-A ดาวประเภท G2 (ประเภทเดียวกับ ดวงอาทิตย์) และ Alpha Centauri-B ดาวประเภท KO ทั้งคู่เล็กกว่าดวงอาทิตย์ อยู่บริเวณระยะ 4.3 ปีแสงจากโลก โดยข้อมูลการสำรวจเบื้องต้น ว่ามีระบบคล้าย คลึงกับระบบสุริยะ ยังเชื่อว่ามีดาวเคราะห์อยู่ในบริเวณนั้นอีกมายที่น่าสนใจ Barnard's star อยู่ห่างจากโลกราว 5.94 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าโลกเล็กน้อย โดยมีระบบของตนเองเช่นกันแต่จะสังเกตุยากจากโลก เพราะมีขนาดเล็กและมืด กว่าดาวอื่นๆ

Sirius เป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไป สำหรับระบบ Sirius มีระยะทางห่างจากโลก 8.6 ปีแสง ประกอบด้วย Sirius-A ดาวประเภท A1 และ Sirius-B จัดอยู่ในประเภท ดาวแคระขาว (White dwarf stars) มีขนาดเล็กกว่าโลก แต่ความหนาแน่นของ มวล มากกว่าดวงอาทิตย์ เมื่อมองจากโลกด้วยตาเปล่า โดยเฉพาะ ดาว Sirius-A และ Sirius-B จะสุกสว่าง เป็นประกายแฉกสวยงาม เหตุเพราะวงวงโคจรซ้อนทับกัน ทำให้เหมือนเห็นเพียง ดวงเดียวด้วยระยะไกล Procyon ในระบบมี 2 ดวง คือ Procyon-A ดาวประเภท F5 และ Procyon-B ประเภท ดาวแคระขาว (White dwarf stars) ทั้งสองดวงมีระยะทางห่างจากโลก ราว 11.4 ปีแสง ทั้งนี้ Procyon-A มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ราว 2 เท่า

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 20 ปีแสง ห้วงระยะทางนี้ ข้อมูลสำรวจพบดาวแล้วราว 171 ดวง ส่วนใหญ่มีอายุมากกว่า 10 ล้านปีขึ้นไป จำนวนดังกล่าว รวมทั้งดาวแคระขาว (White dwarfs) และดาวแคระ สีน้ำตาล (Brown dwarfs) Altair รูปทรงสันฐานดาวแปลกตาออกไป ด้วยไม่กลมแต่มีทรงคล้ายไข่เป็ดและ มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 1.6 เท่า เป็นดาวประเภท A7 มีตำแหน่งห่างจาก โลกประมาณ 16.7 ปีแสง

36 Ophiuchi ในระบบมีด้วยกัน 3 ดวงคือ 36 Ophiuchi-A และ 36 Ophiuchi-B ทั้งคู่เป็น ดาวประเภท K1 ส่วน 36 Ophiuchi-C ดาวประเภท K5 ทั้งหมดมีขนาด เล็กกว่าดวงอาทิตย์ราว 20% ตำแหน่งห่างจากโลกราว 19 ปีแสง ระยะทางที่สำรวจขณะนี้ ห่างจากดวงอาทิตย์ 20 ปีแสง แต่ถ้าคิดเวลาเดินทางจาก ครั้งแรก ได้ใช้เวลาเดินทางด้วยยาน Voyager 2 ถึง 186,000 ปี

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 250 ปีแสง ให้นึกมโนภาพว่า เห็นดวงอาทิตย์ อยู่ข้างหลังเล็กมากตามลำดับ โดยห้วงระยะ ตั้งแต่ระยะ 50 ปีแสง ยานสำรวจ Voyager 2 ต้องใช้เวลาเดินทางถึง 465,000 ปี โดยบริเวณอาณาเขต 50 ปีแสงนี้ สำรวจพบดาว 970 ดวง และห้วงระยะ 250 ปีแสง ยังสามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ริบรี่ อยู่ข้างหลังยาน สำรวจ Voyager 2 ระยะทางนี้ต้องใช้เวลาเดินทางถึง 2,325,000 ปี และสำรวจ พบดาวราว 260,000 ดวง เช่น Vega ดาวประเภท AO ห่างจากโลก 25.3 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 2.26 เท่า Arcturus ดาวประเภท K1 ห่่างจากโลก 36.7 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 25 เท่า Aldebaran ดาวประเภท K5 ห่างจากโลก 65 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 44 เท่า ดาว 3 ดวง ที่ยกตัวอย่าง เมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้า สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า ได้ โดยเห็นขนาดใกล้เคียงกัน แต่ความเป็นจริงมีขนาดต่างกันมากเหตุผลเพราะ ดวงที่เล็กแต่อยู่ใกล้โลก ส่วนดาวที่อยู่ไกลกว่านั้นมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นตามลำดับ

Achernar ดาวประเภท B3 ห่างจากโลก 143 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 10 เท่า มีลักษณะแปลกไปจากดาวอื่นๆอีกเช่นกัน ความแปลกดังกล่าวเกิด จากกลไกการก่อตัวของดาว และสภาพแวดล้อม ผลแรงดึงดูดจากดาวข้างเคียง และโครงสร้างภายในทำให้รูปทรงผิดรูปออกไปและมีการพบลักษณะดังกล่าว อยู่เสมอ ฺBellatrix ดาวประเภท B2 ห่างจากโลก 242 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 5.7 เท่า

ตลอดทางที่ผ่านมา หากสังเกตสีของดาว มีความแตกต่างกัน บางดวงมีสีขาวสุกใส บางดวงมีสีส้มแดง บางดวงสีฟ้า เหตุด้วยเป็นลักษณะ การเผาไหม้ของก๊าซบนผิว ดาว ทำให้เราทราบถึง อายุกำเนิดของดาวได้ว่าเป็น ดาวเิกิดใหม่ หรือดาวเก่าแก่ กำเนิดมาหลายพันล้านปีแล้ว ตามลำดับชั้นดาวสามัญ ส่วน ดาวเคราะห์ ที่อยู่ในจักรวาลนั้น ยิ่งมีเป็นจำนวนมากกว่าดาวฤกษ์ แต่จะมอง ไม่เห็นเพราะดาวเคราะห์ ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ส่วนใหญ่มักโคจรรอบๆ ดาวกฤษ์ ในระบบสุริยะพิเศษ (ระบบสุริยะอื่น) อาจเรียกว่า Host star (ดาวหลักหรือบาง เรียกว่า ดาวแม่) สำหรับ ดวงจันทร์ ในระบบสุริยะอื่นๆ ก็มีจำนวนไม่น้อยเช่นกัน ในจักรวาลเรายัง ไม่สามารถสำรวจได้ครบถ้วน เพราะความมืด ระยะไกล และขนาดวัตถุเหล่านั้น เล็กเกินไปที่จะค้นได้ถูกต้อง

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 2,000 ปีแสง การสำรวจเริ่มลึกจากรอยต่อ 250 ปีแสง เข้าสู่ห้วงระยะ 2,000 ปีแสงตามลำดับ ในห้วงระยะทางนี้ยานสำรวจ Voyager 2 ต้องใช้เวลาถึง 18,604,000 ปี พื้นที่อัน กว้างใหญ่นี้ มีดาวหนาแน่นขึ้น จำนวนราว 80 ล้านดวง เช่น Mimosa ดาวประเภท BO ห่างจากโลก 352 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 8 เท่า

Polaris ที่รู้จักกันในชื่อ ดาวเหนือ เป็น ดาวประเภท F7 ห่างจากโลก 430 ปีแสง ในระบบสำรวจพบ 3 ดวง คือ Polaris-A, Polaris-AB , Polaris-B โดยเฉพาะ Polaris-A มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ ราว 30 เท่า Rigel ดาวประเภท B8 ห่างจากโลก 772 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มาก ราว 78 เท่า จากระยะที่ไกลแต่มีขนาดใหญ่ ทำให้มองเห็นด้วยตาเปล่าได้ Deneb ดาวประเภท A2 ห่างจากโลก 3,227 ปีแสง มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ มากราว 108 เท่า จากระยะที่ไกลแต่มีขนาดใหญ่ ทำให้มองเห็นด้วยตาเปล่าได้

ระยะทาง 2,000 ปีแสง อาณาเขตนี้ ยังเป็นบริเวณแนวแขน (Arm) ทางช้างเผือก แหล่งชุมนุมการกำเนิดดาวอีกแหล่ง หนาแน่นไปด้วยกลุ่มฝุ่นหมอกอวกาศ (Cloud of gas and dust) ดังนั้นการสำรวจ จะเริ่มพบกับ Nebula (กลุ่มฝุ่นหมอกและรังสีอวกาศ) เช่น California Nebula, Orion Nebula และ Trifid Nebula เป็นต้น การผ่านเข้าใกล้ กลุ่ม Nebula มีอันตรายสูงสภาพแวดล้อมเต็มไปด้วยรังสี ความกดดัน ความร้อน สูง แต่เป็นแหล่งต้นกำเนิดก่อตัวของดวงดาว ที่ฟูกฟักและพัฒนาการโดยใช้เวลา นับล้านปี

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 5,000 ปีแสง หากมองกลับไปดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ของการเดินทางขณะนี้ ตำแหน่งการ เดินทาง 5,000 ปีแสง ขณะนี้ก็ยังอยู่ในแนวแขน (Arm) ทางช้างเผือกเหมือนเดิม ห้วงระยะทางดังกล่าว ยานสำรวจ Voyager 2 ใช้เวลาเดินทางถึง 46,510,000 ปี และอาณาเขตนี้มีดาว รวมกันถึง 600 ล้านดวง

นอกจากดาวที่มีอย่างมากมาย จะพบกับ Nebula ในรูปแบบต่างๆ เช่น Lagoon Nebula, Crab Nebula ทางช้างเผือก เป็นอาณาเขตที่กว้างใหญ่ จากระยะทาง 5,000 ปีแสง แม้จะเข้าสู่ ระยะ 10,000 ปีแสงก็ยังเป็นพื้นที่ของ ภายในทางช้างเผือกเช่นเดิม มีจำนวนดาว บริเวณนี้ราว 50 พันล้านดวง

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 50,000 ปีแสง บรรยากาศทางช้างเผือกนั้น อยู่ท่ามกลางความหนาแน่นด้วยกระจุกดาว หมุนวน โคจรล่องลอยไปด้วยเม็ด-ละอองฝุ่น หรือสสารระหว่างดวงดาว (Interstellar dust grains) เป็นเวลานับล้านปี ปะปนจากการแผ่รังสีความร้อน ของดาวและวัตถุต่างๆ บางบริเวณมีความหนาทึบและดำมืดอย่างไม่น่าเชื่อ จนแสงไม่สามารถผ่านได้ ระยะ 50,000 ปีแสงถัดมาการสำรวจยังอยู่ในบริเวณเขต กาแล็คซี่ทางช้างเผือก (Milky Way Galaxy) หรือเปรียบว่า ยังคงเพียงเดินทางจากโลกมาครึ่งทางของ ทางช้างเผือกเท่านั้น ซึ่งระยะ 50,000 ปีแสง มีดาวราว 200 พันล้านดวง และคง ไม่ต้องกล่าวถึงการใช้เวลาเดินทางอีกแล้ว เพราะเป็นตัวเลขที่มากมายขึ้น ในทางช้างเผือกนั้น เต็มไปด้วยกระจุกดาว (Star Clusters) ที่สำรวจและรู้จักราว 200 กระจุกใหญ่ โดยมีสมาชิกดาวแต่ละกระจุก ตั้งแต่ 10,000-1,000,000 ดวง เช่น M15 จัดอยู่ในประเภท กระจุกดาวทรงกลม (Globular Clusters) ขนาดเส้นผ่า ศูนย์กลาง 122 ปีแสง ระยะทางห่างจากโลก 34,000 ปีแสง M3 จัดอยู่ในประเภท กระจุกดาวทรงกลม (Globular Clusters) ขนาดเส้นผ่า ศูนย์กลาง 165 ปีแสง มีจำนวนดาวไม่น้อยกว่า 50,000 ดวง อายุกำเนิดประมาณ 6.5 พันล้านปี ระยะทางห่างจากโลก 35,000 ปีแสง M2 จัดอยู่ในประเภท กระจุกดาวทรงกลม (Globular Clusters) ขนาดเส้นผ่า ศูนย์กลาง 151 ปีแสง ระยะทางห่างจากโลก 40,000 ปีแสง

เข้าสู่การสำรวจ ระยะ 100,000 ปีแสง ทางช้างเผือกมีลักษณะเป็นแผ่นจานแบน ส่วนตรงกลางจะเป็นรูปทรงที่โป่งออกมา ถ้ามองจากพื้นโลก เท่ากับเราจะอยู่ในท่ามกลาง กลุ่มดาว เพราะระบบสุริยะเราอยู่ ใน Milky Way Galaxy หรือทางช้างเผือกนั่นเอง การสำรวจผ่านระยะทาง 100,000 ปีแสง กำลังมุ่งหน้าสู่ด้านลึกเข้าไปในจักรวาลต่อไป จักรวาลยังมี กาแล็คซี่ เป็นจำนวนนับไม่ถ้วน ที่มีความใหญ่โตกว่าทางช้างเผือก และบางแห่งมีอายุกำเนิดเก่าแก่มาก และบางแห่งชนปะทะร่วมกันเป็นขนาดใหญ่ ขึ้น รวมทั้งในอนาคตอีกยาวไกล Milky Way Galaxy มีความเป็นไปได้ที่จะชน ปะทะ Andromeda Galaxy แล้วรวมกันเป็น Milkomeda Galaxy