Infographic

สร้างและออกแบบสื่อ Infographic ความรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

E-Book

รวบรวมหนังสือ/เอกสารอิเล็กทรอนิกส์ ที่ผู้อ่านสามารถอ่านผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

Science and Technology Article

รวบรวมบทความ/สื่อตีพิมพ์ ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม

Mobile Application

Mobile Application ภายใต้ความร่วมมือของหน่วยงานในสังกัดกระทรวง

ดาวลำดับหลัก

วันที่เผยแพร่: 
Wed 14 March 2018
รายละเอียด: 

ขนาดของดาวฤกษ์ขึ้นอยู่กับแรงดันแก๊สร้อนซึ่งดันออกจากแก่นกลางสู่พื้นผิว และมวลของดาวซึ่งทำให้เกิดแรงโน้มถ่วง หากอัตราการเกิดฟิวชันสูงเกินไป แก๊สที่แก่นกลางจะดันดาวให้ขยายตัวออก เมื่อแก๊สขยายตัวอุณหภูมิจะลดต่ำลง (ตามกฎของแก๊ส) ทำให้อัตราการเกิดฟิวชันลดลงด้วย ในทางกลับกันหากอัตราการเกิดฟิวชันต่ำเกินไป แก๊สที่แก่นกลางจะเย็นตัวลง แรงดันแก๊สลดลง เนื้อสารของดาวยุบตัวลงมา ทำให้เกิดความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น เพิ่มอัตราการเกิดฟิวชันให้สูงขึ้น ระบบกลไกนี้ช่วยรักษาสมดุลของดาวฤกษ์ ให้มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาฟิวชันคงที่สม่ำเสมอเกือบตลอดทั้งชีวิตของดาว อายุขัยของดาวในช่วงเวลานี้เราเรียกว่า “ดาวลำดับหลัก” (Main sequence stars)

 

 
ภาพที่ แผนภาพ H-R แสดงคุณสมบัติของดาวที่รู้จักกันดี

        เมื่อพิจารณาในแผนภาพ H-R ในภาพที่ จะเห็นว่า ดาวส่วนใหญ่จะอยู่ในลำดับหลัก ทั้งนี้เนื่องจากดาวใช้เวลา 80% ของอายุขัยอยู่ในลำดับหลัก ดาวลำดับหลักสีน้ำเงินมีอุณหภูมิสูงและมีกำลังส่องสว่างมากกว่าดาวลำดับหลักสีแดง เพราะว่า ดาวลำดับหลักสีน้ำเงินมีมวลตั้งต้นสูงมาก จึงมีขนาดใหญ่ แก๊สมวลมากกดทับกัน ทำให้ดาวมีอุณหภูมิสูงจนแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นเข้มสุดในช่วงรังสีอัลตราไวโอเล็ต ส่วนดาวสีแดงมีมวลตั้งต้นน้อย มีขนาดเล็ก แก๊สจำนวนน้อยกดทับกัน ทำให้ดาวมีอุณหภูมิต่ำ แผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นเข้มสุดในช่วงรังสีอินฟราเรด

 

ภาพที่ สเปกตรัมของดาวประเภทต่างๆ

        เมื่อพิจารณาเปรียบเทียบสเปกตรัมของดาวแต่ละประเภทจะพบองค์ประกอบดังนี้ (ดูภาพที่ และ ประกอบ)

  • ดาวสเปกตรัม O อุณหภูมิมากกว่า 25,000​ K มีเส้นดูดกลืนของไฮโดรเจนอยู่อย่างเบาบาง เนื่องจากดาวมีอุณหภูมิสูงมากกว่าสามหมื่นเคลวิน ประจุไม่สามารถเกาะตัวเป็นอะตอม จึงอยู่ในสถานะไอโอไนเซชัน(Ionization)

  • ดาวสเปกตรัม B มีอุณหภูมิพื้นผิว 25,000 - 10,000​ K มีเส้นดูดกลืนของไฮโดรเจนและฮีเลียม เนื่องจากดาวมีอุณหภูมิต่ำลงพอที่ประจุจะจับตัวกันเป็นอะตอมได้แล้ว

  • ดาวสเปกตรัม A มีอุณหภูมิพื้นผิว 10,000 - 8,000​ K อุณหภูมิประมาณ​10,000 - 25,000​ K มีเส้นดูดกลืนของไฮโดรเจนชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากดาวมีอุณหภูมิต่ำกว่าสเปกตรัม B

  • ดาวสเปกตรัม F มีอุณหภูมิพื้นผิว 8,000 - 6,000​ K ยังคงมีเส้นดูดกลืนของไฮโดรเจน และเริ่มมีเส้นดูดกลืนอะตอมของธาตุหนักหลายชนิด เช่น แคลเซียม

  • ดาวสเปกตรัม G มีอุณหภูมิพื้นผิว 6,000 - 5,000​ K เช่น ดวงอาทิตย์ มีเส้นดูดกลืนของทั้งธาตุหนักและธาตุเบาหลายชนิด เช่น ไฮโดรเจน แคลเซียม และเหล็ก เป็นต้น

  • ดาวสเปกตรัม K  มีอุณหภูมิพื้นผิว 5,000 - 4,000​ K มีเส้นดูดกลืนของทั้งธาตุหนักและธาตุเบาหลายชนิด เช่น ไฮโดรเจน แคลเซียม และเหล็ก เป็นต้น

  • ดาวสเปกตรัม M มีอุณหภูมิพื้นผิว 4,000 - 3,000​ K มีเส้นดูดกลืนของโมเลกุล เช่น ไททาเนียมออกไซด์ (TiO) และไฮโดรคาร์บอน (CH) เนื่องจากที่อุณหภูมิประมาณ 3,000 เคลวิน อะตอมสามารถเกาะตัวกันเป็นโมเลกุล

ภาพที่ ความเข้มของเส้นดูดกลืนบนสเปกตรัมประเภทต่างๆ

        ธาตุต่างๆ บนผิวดาวมีองค์ประกอบเคมีที่หลายหลาก สืบเนื่องจากระดับพลังงานที่อะตอมดูดกลืน ซึ่งจะแทนสัญลักษณ์ด้วยตัวเลขโรมัน แสดงระดับของการไอโอไนเซชัน เช่น Si I หมายถึง ซิลิกอนปรกติซึ่งไม่มีการเสียอิเล็กตรอน Si II หมายถึงซิลิกอนที่สูญเสียอีเลคตรอน ตัว Si III หมายถึง ซิลิกอนซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอน ตัว 
 

        ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิพื้นผิว 5,800 K จัดเป็นสเปกตรัม G2 มีเส้นดูดกลืนเรียงตามความเข้มจากมากไปน้อยดังนี้ Ca II, Fe II, Fe I, H และ Ca I ตามลำดับ จะเห็นว่าอุณหภูมิระดับนี้สูงพอที่จะทำให้ อะตอมของแคลเซียมและเหล็ก สูญเสียอิเล็กตรอน 
 

หมายเหตุ

        "ดาวสีน้ำเงินเป็นดาวเกิดใหม่มีอายุน้อย ดาวสีแดงเป็นดาวใกล้ตายมีอายุมาก" ไม่ใช่ข้อสรุปที่ถูกต้องเสมอไป จริงอยู่ที่เรามองเห็นดาวฤกษ์เกิดใหม่บนท้องฟ้าส่วนมากเป็นดาวสเปกตรัม O, B สีขาวอมน้ำเงิน เพราะว่าเป็นดาวมวลมากจึงมีกำลังส่องสว่างมาก  อย่างไรก็ตามยังมีดาวฤกษ์เกิดใหม่จำนวนมากมายที่เป็นดาวแคระสีแดง เพียงแต่เป็นดาวมวลน้อยจึงมีขนาดเล็กไม่ส่องสว่างให้เห็นด้วยตาเปล่า

เจ้าของข้อมูล: 
http://www.lesa.biz/astronomy/star/main-sequence
QR Code for http://www.stkc.go.th/content/%E0%B8%94%E0%B8%B2%E0%B8%A7%E0%B8%A5%E0%B8%B3%E0%B8%94%E0%B8%B1%E0%B8%9A%E0%B8%AB%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%81
Hits 184 ครั้ง