Galaxy ต่างๆที่มีสัมพันธ์กับโลกใกล้ชิด

             Galaxy ต่างๆที่มีสัมพันธ์กับโลกใกล้ชิด

สุริยจักรวาล	โลก เป็นสมาชิกดวงใกล้ๆกับดวงอาทิตย์ ที่เป็นต้นพลังงานและแสงสว่างให้แก่ดาวเคราะห์ในระบบสุริยจักรวาลทุกดวง มากน้อยตามแต่ระยะทาง ส่งพลังงานคลื่นแม่เหล็ก เพื่อร้อยรัดดาวเคราะห์ทุกดวงเข้าด้วยกันเป็นครอบครัว ดวงอาทิตย์หมุนรอบตนเอง ส่วนดาวเคราะห์ทั้งหมุนรอบตนเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปด้วยในทิศทวนเข็มนาฬิกา
กาแลกซี่ทางช้างเผือก	Milky Way Galaxy หรือทางช้างเผือก ที่เราเคยชิน เป็นกาแลกซี่หนึ่งที่มีขนาดใหญ่กว่า สุริยจักรวาลมาก ภายในระยะแรงดึงดูดของพลังคลื่นแม่เหล็กที่ร้อยรัดดวงดาว และกาแลกซี่ขนาดย่อมอื่นๆ อยู่ในอาณาจักรของกาแลกซี่นี้ รวมทั้งระบบสุริยจักรวาล ทีนี้ลองมาดูความสัมพันธ์ของสุริยจักรวาลกับกาแลกซี่นี้บ้าง  อธิบายได้ว่าเป็นกาแลกซี่ที่ดึงดูดสุริยจักรวาลตั้งอยู่ทางทิศเหนือเป็นกาแลคซี่หนัก เพราะพลังงานแรงดึงดูดที่เรียกว่าพลังงานแม่เหล็กโลกกำลังให้โทษอย่างรุนแรง และจะนำไปสู่การพลิกเพื่อเปลี่ยนแกนพลังงานโลกใหมเข้าสู่อิทธิพลแรงดึงดูดของกาแลคซี่ไตรแองกุลัมอีกครั้ง เมื่อครบวาระ 13,000 ปี
กาแลกซี่ไตรแองกุลัม	Triangulum galaxy เป็นอีกกาแลกซี่ทางด้านทิศตะวันออก ติดๆกับทางช้างเผือกเป็นกาแลกซี่เพื่อนบ้านที่มีขนาดย่อมกว่าทางช้างเผือก และตนเองเป็นสมาชิกอยู่ในกาแลกซี่อัน     โดรเมดาอีกต่อหนึ่งตรวจสอบแล้วพบว่าเป็นกาแลกซี่เบา เพราะ เต็มไปด้วยพลังงานดี เบา ขาวนวล เหลืองสบาย เต็มเปี่ยมไปด้วยคุณประโยชน์และกำลังส่งอิทธิพลค่อยๆดึงโลกและระบบสุริยจักรวาลไปทางทิศตะวันออกทีละน้อยๆจนกว่าจะถึงวาระแกนโลกพลิกอีกครั้งโลกและระบบสุริยจักรวาลจะตกอยู่ภายใต้แรงดึงดูดของกาแลคซี่ไตรแองกุลัม อย่างสมบูรณ์ไปอีกประมาณ 13,000 ปี
อันโดรเมดากาแลกซี่	สุริยจักรวาล ทางช้างเผือก ไตรแองกุลัม ทั้ง 3 กาแลกซี่ต่างก็เป็นสมาชิกของกาแลกซี่ขนาดใหญ่อีกที คือ                   กาแลกซี่แอนโดรเมดา  ได้ตรวจสอบเเล้วพบว่า เป็นกาแลคซี่สะเทิน เพราะมีทั้งพลังงานเบา ดี และพลังงานหนัก มีขนาดใหญ่มาก เหมือนแผ่อาณาเขตปกป้องควบคุมไว้ทั้ง 3 กาแลคซี่ที่กล่าวแล้วข้างต้น
แผนผังกาแลกซี่ที่มี อิทธิพลต่อมนุษย์
จากแผนผังกาแลกซี่ทั้ง 4 ระบบนี้ จะเห็นว่าดาวโลกจะเป็นสมาชิกที่ถูกอิทธิพลพลังเส้นแรงแม่เหล็กต่างๆที่เกี่ยวข้อง : พลังเส้นแรงแม่เหล็กจากระบบสุริยจักรวาล พลังเส้นแรงแม่เหล็กจากกาแลกซี่ทางช้างเผือก พลังเส้นแรงแม่เหล็กจากกาแลกซี่ไตรแองกุลัม พลังเส้นแรงแม่เหล็กจากกาแลกซี่อันโดรเมดา  ระบบสุริยจักรวาลนอกจากปัจจุบันได้ถูกแรงดึงดูดของกาแลกซี่ไตรแองกุลัม เข้าไปใกล้ขอบกาแลกซี่ของไตรแองกุลัมมากแล้วก็ตาม ที่ปรากฏในญาณทัสสนะของพระอาจารย์รัตน์ การที่ระบบสุริยะจะไปสู่แรงดึงดูดของกาแลกซี่ไตรแองกุลัมโดยสมบูรณ์ ย่อมต้องการแรงหนุนส่งเพิ่มขึ้น ดังนั้นทุกๆ 13,000 ปี จึงมีดาวหางดวงใหญ่เท่าๆดาวพฤหัสบดี มีดาวบริวารใหญ่พอๆกับดาวโลกอีก 5 ดวง โคจรมาวนรอบดวงอาทิตย์ของสุริยจักรวาลครั้งหนึ่ง ช่วงระยะเวลาที่โลกจะย้ายแกนนี้ ช่วงระยะเวลาจะไปคล้องจองกับการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ที่เพิ่งขุดค้นชั้นน้ำแข็งพบสัตว์โบราณที่คล้ายช้าง

การแบ่งชนิดและสัณฐานของดาราจักร

การแบ่งชนิดและสัณฐานของดาราจักรชนิดและสัณฐานของดาราจักร

การแบ่งชนิดและสัณฐานของดาราจักร เป็นระบบที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการจัดหมวดหมู่ดาราจักรต่างๆ เข้าด้วยกันตามลักษณะปรากฏของดาราจักรเหล่านั้น ซึ่งมีอยู่หลายระบบที่จัดแบ่งหมวดหมู่ของดาราจักรด้วยสัณฐานของมัน วิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ ลำดับฮับเบิล ซึ่งคิดค้นขึ้นโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล ต่อมาไ     ดาราจักรชนิดลูกสะบ้า (ใช้รหัสว่า S0) มีดุมสว่างอยู่ตรงกลางและล้อมรอบด้วยโครงสร้างคล้ายแผ่นจานเช่นเดียวกัน แต่ที่แตกต่างจากดาราจักรชนิดก้นหอยคือ แผ่นจานของมันไม่มีโครงสร้างแขนกังหันที่มองเห็นด้วยตาเปล่า และไม่มีความสามารถในการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่อย่างมีนัยสำคัญอีกแล้ว

เพิ่มเติมของชนิดและสันฐาน
1) ดาราจักรทรงรี (E,Elliptical Galaxy) มีความรีเรียงตามลำดับนับแต่เป็นทรงกลม E0 ไปจนถึงที่มีความรีมากที่สุดคือ E7
2) ดาราจักรทรงกังหัน (S, Spiral Galaxy) แบ่งออก 2 ชนิดใหญ่คือ ดาราจักรรูปกังหันปกติ(Normal Spiral Galaxy) และดาราจักรรูปกังหันคาน (Barred Spiral Galaxy) ทั้ง 2ประเภทมีแขนวนรอบ บริเวณนิวเคลียสสว่างกว่าบริเวณแขน
ทั้ง 2 ชนิดยังแบ่งย่อยออกเป็น 3 แบบคือแบบ a,b,c โดยยึดหลักดังนี้ ความหนาแน่นการขดของแขนกังหัน ระยะห่างของแขนจากนิวเคลียสและขนาดของนิวเคลียส
ก ) ดาราจักรรูปกังหันปกติมีใจกลางคล้ายเลนส์นูนทั้ง 2 ข้าง ที่ขอบตรงกันข้ามมีแขน 2 แขนยื่นออกมาหมุนวนทันทีรอบนิวเคลียสไปทางเดียวกันและอยู่ในระนาบเดียวกัน แบ่งออกเป็น Sa, Sb และ Sc
Sa มีบริเวณใจกลางขนาดใหญ่ แบนบาง แขนม้วนงอชิดกัน Sb มีบริเวณใจกลางขนาดเล็กลง แขน 2 ข้างใหญ่ขึ้นและเบนออกกว้างเช่นดาราจักรแอนโดรมิดาและดาราจักรของเรา
Sc มีบริเวณใจกลางเป็นแกนเล็ก แขน 2 ข้างเบนออกจากตัวมากขึ้น
ข ) ดาราจักรรูปกังหันคาน มีจำนวนน้อยกว่าชนิดกังหันปกติ 2/3 ของทรงกังหันเป็นกังหันปกติ นอกนั้นเป็นกังหันคานที่มีแขนตรงออกจากนิวเคลียสคล้ายไม้คานก่อน จากปลายทั้ง 2 ข้างมีแขนขดโค้งขยายออกมาวนไปทางเดียวกัน จำแนกพวกย่อยเป็น SBa, SBb และ SBc
พวก SBa มีแขนทั้งสองข้างต่อกันเป็นรูปทรงรีคล้ายอักษรกรีก มีใจกลางใหญ่ วงแขนชิดใจกลางพวก SBbมีใจกลางเล็กลง วงแขนวนห่างจากใจกลางมากขึ้น พวก SBc มีใจกลางเล็กยิ่งขึ้น แขนห่างจากใจกลางมากกว่าทั้งสองพวกแรก
3) ดาราจักรอสัณฐาน (Irr, Irregular galaxies) เป็นดาราจักรที่มีรูปร่างไม่แน่นอน มีจำนวนไม่มาก สังเกตลำบากว่าเป็นดาราจักรหรือเป็นก้อนกาซ ตัวอย่างเช่นดาราจักรเมฆแมกเจลแลนใหญ่และดาราจักรแมฆแมกเจลแลนเล็กซึ่งอยู่ทางซีกฟ้า

กลุ่มของกาเเล็กซี่

                                                                   กลุ่มของกาแล็กซี 
                            Clusters and Superclusters of Galaxies



สำหรับดวงดาวบนท้องฟ้าที่มากมาย รวมกลุ่มกันเป็นอาณาจักรของดวงดาว ที่เรียกว่ากาแล็กซี และในส่วนของกาแล็กซีเอง ก็ไม่ได้กระจายกันอยู่อย่างสม่ำเสมอ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม (Group และ Cluster) อาจมีเพียงไม่กี่สิบเช่น ในกรณีทางช้างเผือกของเรา กับหลายๆกาแล็กซีในละแวกใกล้เคียง หรือรวมกันเป็นกลุ่มใหญ่ นับพันๆกาแล็กซี เช่นใน Virgo cluster


และเมื่อเราได้ศึกษากาแล็กซีจำนวนมากขึ้น ก็พบว่าหลายๆ Clusters ก็จัดเรียงกันกลายเป็นกลุ่มที่ใหญ่มาก เรียกว่า Supercluster ประสานโยงใยกัน เป็นโครงสร้างที่ซับซ้อน การศึกษารายละเอียด ของโครงสร้างเหล่านี้ อาจทำให้เราเข้าใจถึง วิวัฒนาการของเอกภพ และกาแล็กซี


กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มกาแล็กซี ที่เรียกว่า Local Group มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1Mpc( Megaparsec ~ 3,260,000ปีแสง ) เลยออกไปนอกเขตของLocal Group เป็นอวกาศที่ว่างเปล่า ที่แทบจะไม่พบกาแล็กซีอื่นใดอยู่ กาแล็กซีกลุ่มอื่นที่ใกล้ที่สุด คือ Virgo Cluster อยู่ห่างออกไปประมาณ 18Mpc


Local Group เป็นกลุ่มกาแล็กซีที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก ประกอบด้วยกาแล็กซี เพียงกว่า 30กาแล็กซี รวมกลุ่มกันอยู่ห่างๆรอบ 2กาแล็กซีใหญ่คือ กาแล็กซีแอนโดรมีดา(M31) และกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way galaxy) ของเรา
กาแล็กซีอื่นที่มีขนาดรองลงมาใน Local Group คือ M33 (Triangulum galaxy)


ทั้งกาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีแอนโดรมีดา และM33 ต่างก็เป็นกาแล็กซีขนาดค่อนข้างใหญ่ และมีลักษณะเป็นกาแล็กซีแบบเกลียว(spiral) ส่วนกาแล็กซีอื่นๆที่เหลือใน Local Group เป็นกาแล็กซีแบบทรงรี(elliptical) และแบบ irregular (มีรูปร่างไม่แน่นอน) ส่องแสงออกมาเพียงจางๆ มีขนาดเพียงเล็กๆ แทบจะเรียกได้ว่าเป็นกาแล็กซีแคระ(dwarf galaxy) บางกาแล็กซีมีขนาดเล็กมาก จนดูคล้ายกระจุกดาว


ด้วยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากจากแต่ละกาแล็กซี ทำให้กาแล็กซีทั้งหลายใน Local Group เคลื่อนที่ไปด้วยกันในเอกภพ ดังนั้นเมื่อตรวจดูสเป็คตรัม ของกาแล็กซีเหล่านี้ จึงไม่พบลักษณะของ redshift แบบในกาแล็กซีอื่นๆ ที่อยู่ไกลออกไป
ที่จริงมีผู้สังเกตเห็นกาแล็กซีอื่นๆใน Local Group มานานแล้ว ( แม้จะเคยไม่ทราบว่ามันเป็นกาแล็กซีอื่น จนกระทั่งช่วงไม่ถึง 100ปีมานี้ ) เช่น กาแล็กซีแอนโดรมีดา มีบันทึกอยู่ในตำราดูดาวของชาวเปอร์เซีย ตั้งแต่ปีค.ศ. 905 (Book of Fixed Stars ,by Al Sufi)


ส่วนกลุ่มเมฆแม็กเจลแลนเล็ก และ กลุ่มเมฆแม็กเจลแลนเล็กใหญ่ ( Small and Large Clouds of Magellan ) เป็นกาแล็กซีเล็กๆ ที่มีรูปทรงแบบ Irregular บริวารของทางช้างเผือก เนื่องจากสามารถเห็นได้ เฉพาะจากซีกโลกใต้ จึงเป็นที่รู้จักในหมู่นักดูดาว ทางซีกโลกใต้มานาน แต่เพิ่งได้รับการบันทึกจนเป็นที่รู้จักกัน เมื่อปีค.ศ.1519 โดยกัปตันเฟอร์ดินานด์ แม็กเจลแลน ( Ferdinand Magellan ) ผู้นำเรือออกเดินทางรอบโลก


400 ปีถัดมา เฮนริเอตทา เลวิตต์ (Henrietta Leavitt) ก็ใช้บริเวณกลุ่มเมฆแม็กเจลแลนนี้แหละ ศึกษาเกี่ยวกับ ดาวแปรแสงประเภทซีฟีอิด(Cepheid Variable) จนเราสามารถใช้ดาวแปรแสงชนิดนี้ วัดระยะทางไกลมากๆ ระหว่างกาแล็กซีในเอกภพได้


เมื่อนักดาราศาสตร์ทราบวิธีวัดระยะทางไกลๆในเอกภพโดยใช้ดาวแปรแสง ทำให้สามารถค้นหากาแล็กซีอื่น ที่อยู่ไกลออกไปนอกทางช้างเผือก มีการค้นพบกาแล็กซีอื่นๆมากมาย ในบริเวณต่างๆของท้องฟ้า แต่ก็พบได้น้อยมาก ในบริเวณแนวของทางช้างเผือก เนื่องจากถูกบังโดยดวงดาวและฝุ่นก๊าซในทางช้างเผือกของเรา จนมีชื่อเรียกกันว่า "Zone of Avoidance"


เดิมเคยเชื่อกันว่า กลุ่มเมฆแม็กเจลแลนใหญ่ ซึ่งอยู่ห่างออกไป 180,000ปีแสง เป็นกาแล็กซีที่อยู่ใกล้ทางช้างเผือกของเรามากที่สุด จนกระทั่ง ในปีค.ศ.1994 โรดริโก ไอบาตา(Rodrigo A. Ibata) และผู้ร่วมงาน ได้ตรวจวัดการเคลื่อนที่ของดวงดาวแต่ละดวง บริเวณใกล้ ศูนย์กลางทางช้างเผือก พบว่าดาวส่วนหนึ่งมีการเคลื่อนที่แตกต่างจากดวงดาวอื่นๆในทางช้างเผือก เขาแยกภาพของดวงดาว ที่ไม่ธรรมดาเหล่านี้ออกมา แล้วเขาก็สามารถค้นพบ Sagittarius Dwarf Galaxy ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารที่อยู่ใกล้ที่สุดของทางช้างเผือก อยู่ห่างจากศูนย์กลางของทางช้างเผือก เพียง 50,000ปีแสง แต่ถูกบดบังอยู่เบื้องหลังทางช้างเผือกของเรา

ต่อมามีการใช้วิธีตรวจจับคลื่นวิทยุ มาช่วยค้นหากาแล็กซี โดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ( Radio Telescope ) คลื่นวิทยุสามารถ แทรกผ่านฝุ่นก๊าซอันหนาทึบที่ บริเวณใกล้ศูนย์กลางของ กาแล็กซีทางช้างเผือกได้ ทำให้เราสามารถค้นพบ กาแล็กซีอื่นๆอีกมากมาย ที่ถูกบดบังโดยฝุ่นก๊าซเหล่านั้น
ในปีค.ศ.1994ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุชื่อ Dwingeloo ในเนเธอร์แลนด์ ทำให้เราสามารถค้นพบ อีกหนึ่งสมาชิกใน Local Group อยู่ไกลออกไปทางทิศของกลุ่มดาว Cassiopia เป็นกาแล็กซีแบบเกลียวขนาดใหญ่พอๆกับ M33 มีชื่อว่า Dwingeloo1 (รูปเล็กแสดงอยูด้านบน)
มีการค้นพบสมาชิกของ Local Group เพิ่มขึ้นทุก 2-3ปี ปัจจุบันสมาชิกใน Local Group ที่ค้นพบแล้วมีกว่า 30กาแล็กซี แต่ก็จัดว่าน้อยนักเมื่อเทียบกับ กลุ่มของกาแล็กซีอื่นๆในเอกภพ


Virgo Cluster เป็นกลุ่มของกาแล็กซีที่อยู่ใกล้ Local Group ของเรามากที่สุด อยู่ไกลออกไปประมาณ 18Mpc ทางทิศของกลุ่มดาวVirgo มีสมาชิกรวมกลุ่มกันอยู่นับพันกาแล็กซี หลายๆกาแล็กซีที่เราได้ศึกษา และได้เห็นภาพถ่ายกันจนคุ้นตา ก็อยู่ในกาแล็กซีนี้ สมาชิกส่วนใหญ่ของ Virgo Cluster เป็นกาแล็กซีทรงรีขนาดเล็ก แต่ก็สามารถพบสมาชิกอื่นๆอีกหลากหลายรูปทรง ไม่ว่าจะเป็นทรงกลม ทรงรี หรือแบบเกลียว
เนื่องจากเอกภพกำลังขยายตัวออกไป Virgo Cluster จึงกำลังเคลื่อนห่างจากเรา ออกไปเรื่อยๆด้วยความเร็วประมาณ 1,200km/s


ส่วน Coma Cluster ก็เป็นอีกหนึ่งกลุ่มกาแล็กซีที่น่าสนใจ อยู่ห่างจากเราไปประมาณ 100Mpc ทางทิศของกลุ่มดาว Coma Berenices
Coma Cluster เป็นกลุ่มกาแล็กซีที่มีขนาดใหญ่และหนาแน่นมาก ประกอบด้วยกาแล็กซี (นับเฉพาะที่สว่างๆ และสามารถเห็นได้จากโลกเรา) จำนวนหลายพัน รวมกลุ่มกันอยู่หนาแน่นบริเวณกลางCluster กาแล็กซีส่วนใหญ่เป็นแบบทรงกลม และทรงรี แบบเกลียวพบได้จำนวนเล็กน้อยที่บริเวณขอบ


กาแล็กซีที่อยู่รวมกันเป็นกลุ่มใหญ่ จะมีมวลมากมายมหาศาล แรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้น จะมากจนสามารถดึงแสง ให้เคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งได้ ดังนั้นเมื่อเราส่องกล้องโทรทรรศน์ ไปยังกลุ่มของกาแล็กซีที่อยู่ไกลๆ บางครั้งจะสามารถมองเห็น กาแล็กซีอื่นที่วางตัวอยู่เบื้องหลังได้


แสงจากกาแล็กซีที่อยู่เบื้องหลัง เมื่อเดินทางมาใกล้กลุ่มกาแล็กซี จะถูกแรงโน้มถ่วงดึง เบนมาให้เราเห็น ปรากฎเป็นภาพกาแล็กซีที่โค้งผิดรูป อยู่ตามขอบของกลุ่มกาแล็กซี (คล้ายๆภาพที่เห็น เมื่อมองผ่านโหลแก้วที่ใส่น้ำไว้เต็ม) ปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นเรียกว่า เลนส์ความโน้มถ่วง หรือ Gravitational Lensing


เมื่อคำนวณจากภาพที่ปรากฎ เราสามารถทราบถึงมวลของกลุ่มกาแล็กซีได้ พบว่า แรงโน้มถ่วงนั้นเกิดขึ้นจาก มวลปริมาณมากกว่า ปริมาณมวลที่คำนวณจากเหล่ากาแล็กซี และก๊าซต่างๆที่เราสามารถมองเห็น


แสดงว่า ต้องมีมวลสารส่วนหนึ่งในกลุ่มของกาแล็กซี ที่เรามองไม่เห็น (Dark Matter) ช่วยสร้างแรงโน้มถ่วงจนเกิดเป็น Gravitational Lensing และจากที่คำนวณได้มีมากมายถึงกว่า 90% ของมวลทั้งหมดเลยทีเดียว


ยิ่งเราใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น มองไปได้ไกลขึ้นในเอกภพ เราก็ยิ่งพบกาแล็กซีมากขึ้นเรื่อยๆ มากมายจนนับไม่ถ้วน พบการรวมกลุ่มของกาแล็กซีเป็น Cluster ในรูปแบบต่างๆ และในส่วนของกลุ่มกาแล็กซีเอง ก็มีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มกันไปเป็นกลุ่มซึ่งใหญ่กว่า ที่เรียกว่า Supercluster


ทางช้างเผือกของเราและ Local Group อยู่ใน Supercluster ที่เรียกว่า Local Supercluster ( หรือบางครั้งเรียกว่า Virgo Supercluster ) ซึ่งประกอบด้วยกว่า 20กลุ่มกาแล็กซี ในอาณาบริเวณกว้างประมาณ 40Mpc

และเมื่อเราสังเกตการเรียงตัวของแต่ละ Supercluster จะพบลักษณะที่น่าสนใจ
Supercluster ส่วนใหญ่จะเรียงตัวเป็นแนวยาว เชื่อมกับ Supercluster อื่นด้วย กาแล็กซีที่เรียงเป็นแนวเส้นสายเล็กๆ ( Filament )


บางบริเวณกว้างใหญ่มาก จนดูคล้ายลักษณะของกำแพงขนาดใหญ่ ( Great Wall ) ของ Supercluster หนาหลายสิบล้านปีแสง กว้างยาวหลายพันล้านปีแสง
Void คือ ช่องว่างๆระหว่างแนวกำแพงและเส้นสาย จะพบกาแล็กซีอยู่น้อยมาก บางช่องกว้างกว่าร้อยล้านปีแสงทีเดียว


ภาพที่เกิดขึ้นอาจทำให้เราจินตนาการ โครงสร้างของเอกภพว่า คล้ายกับฟองสบู่หรือฟองน้ำ โดยมีกาแล็กซีรวมกันอยู่บริเวณเนื้อฟองน้ำ และมีช่องว่างแทรกกระจายอยู่ทั่วไป
แต่จากที่เราทราบมาแล้วว่า มวลสารกว่า 90% ของเอกภพนั้นมองไม่เห็น ( Dark Matter ) จึงอาจเป็นไปได้ว่า อาจมีบางสิ่งที่เรายังไม่รู้จัก ซ่อนอยู่ตามช่องว่าง หรือ Void เหล่านี้


เมื่อประมาณปีค.ศ.1987 มีกลุ่มนักดาราศาสตร์ซึ่งต่อมามักเรียกกันว่า 7เซียนซามูไร (The Seven Samuri) ได้ศึกษาการเคลื่อนที่ของหลายร้อยกาแล็กซี พบว่า ทั้ง Local Group และกลุ่มกาแล็กซีใกล้เคียง รวมหมดทั้ง Virgo Supercluster และ Supercluster ใกล้เคียงกำลังเคลื่อนตามกัน เหมือนกระแสของกาแล็กซี ด้วยความเร็วประมาณ 600km/s ไปทางทิศของกลุ่มดาว Centaurus


จากการคำนวณคาดว่า น่าจะมี Supercluster หรือมวลสารขนาดใหญ่มาก ประมาณ 10,000,000,000,000,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ อยู่ไกลออกไปประมาณ 65Mpc ทางทิศของกลุ่มดาว Centaurus เรียกกันว่า "Great Atractor" ด้วยแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล ดึงดูดกาแล็กซีทั้งหลายในบริเวณที่เราอยู่ ให้ค่อยๆเคลื่อนที่ไปหา Great Attractor


เมื่อเราส่องกล้องโทรทรรศน์สำรวจไปในบริเวณ Great Attractor ก็พบเพียงกลุ่มกาแล็กซีเล็กๆ ( ซึ่งที่ผ่านมาไม่ค่อยจะมีใครสนใจศึกษา เพราะว่าถูกบดบัง โดยดวงดาวจำนวนมาก บริเวณใกล้ศูนย์กลางของ กาแล็กซีทางช้างเผือก ) กาแล็กซีกลุ่มนี้ชื่อว่า Abell 3627 มีมวลแค่ประมาณ หนึ่งในสิบของ Great Attractor ที่คำนวณได้ แต่ในปัจจุบันไม่มีใครมั่นใจว่า มีอะไรซ่อนอยู่เบื้องหลัง Abell 3627

กาแล็กซี่Coma Cluster

กาแล็กซี่Virgo Cluster

กาแล็กซี่เพื่อนบ้าน

                 กาแล็กซีเพื่อนบ้าน

กาแล็กซีไม่ได้อยู่กระจายทั่วไปเท่าๆ กันในจักรวาล หากแต่อยู่รวมกันเป็นกลุ่มหรือเป็นกระจุก  นักดาราศาสตร์เรียกกลุ่มของทางช้างเผือกและกาแล็กซีเพื่อนบ้านว่า กลุ่มท้องถิ่น (Local Group) ซึ่งมีขนาดประมาณ 4 ล้านปีแสง ดังภาพที่ 1   ภาพที่ 1 กลุ่มท้องถิ่น         ทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีขนาดปานกลาง มีกาแล็กซีบริวารขนาดเล็ก ได้แก่ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ เมฆแมกเจลแลนเล็ก ดังภาพที่ 2 และกาแล็กซีแคระอีกจำนวนหนึ่ง   ในต้นคริสตศตวรรษที่ 16  เฟอร์ดินานด์ แมกเจลแลน (Ferdinand Magellan) นักสำรวจชาวโปรตุเกส ได้ล่องเรือลงมายังตอนใต้ของมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิก ได้สังเกตว่า ใกล้ขั้วฟ้าใต้มีเมฆขาว 2 แห่ง ซึ่งมีลักษณะคล้ายทางช้างเผือกแต่มีขนาดเล็กกว่ามาก จึงตั้งชื่อว่า เมฆแมกเจนแลนใหญ่ (Large Magellenic Cloud) และ เมฆแมกเจนแลนเล็ก (Small Magellenic Cloud)  ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า เมฆแมกเจลแลนทั้งสองคือกาแล็กซีไร้รูปทรง ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นบริวารของกาแล็กซีทางช้างเผือก  เมฆแมกเจลแลนใหญ่มีขนาดประมาณ 17,000 ปีแสง อยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือก 160,000 ปีแสง   เมฆแมกเจลแลนเล็กมีขนาดประมาณ 7,500 ปีแสง อยู่ห่างจากกาแล็กซีทางช้างเผือก 200,000 ปีแสง ภาพที่ 2 ทางช้างเผือก (ซ้าย) เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (ขวาบน) เมฆแมกเจลแลนเล็ก (ขวาล่าง) ที่มา: European Southern Observatory           กาแล็กซีแอนโดรมีดา (M31 Andromeda Galaxy) เป็นกาแล็กซีเพื่อนบ้านซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกเล็กน้อย   ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.9 ล้านปีแสง  สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในตำแหน่งของกลุ่มดาวแอนโดรมีดา โดยมีโชติมาตรปรากฎ 3.4    M31 เป็นกาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่ซึ่งมีกาแล็กซีบริวารคือ M32 และ M110 ดังที่แสดงในภาพที่ 3  นักดาราศาสตร์พบกว่ากาแล็กซีแอนโดรมีดาและกาแล็กซีทางช้างเผือกกำลังเคลื่อนที่เข้าหากัน และจะปะทะกันในอีกประมาณ 3 - 5 พันล้านปีข้างหน้า  ภาพที่ 2 ​M31 กาแล็กซีแอนโดรมีดา, M32 (จุดสว่างด้านบน) และ M110 (ฝ้าสว่างด้านล่าง)          นอกจากนั้นยังมีกาแล็กซีกังหันขนาดใหญ่อีกแห่งหนึ่ง คือ กาแล็กซีดุมล้อ (M33 Pinwheel Galaxy) อยู่ห่างจากโลกประมาณ 3 ล้านปีแสง  โชติมาตรปรากฎ 5.7  สามารถใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กส่องดูได้ในตำแหน่งของกลุ่มดาวสามเหลี่ยม (Triangulum)  หากสังเกตดูในภาพที่ 3 จะเห็นว่า แขนกังหันของกาแล็กซีมีทั้งเนบิวลาสว่างสีแดง เนบิวลาสะท้อนแสงสีฟ้า ซึ่งล้วนเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ทั้งสิ้น นักดาราศาสตร์จึงตั้งข้อสังเกตว่า กาแล็กซีรูปกังหันเปรียบเสมือนโรงงานผลิตดาว  เป็นกาแล็กซีที่มีอายุน้อยและเต็มไปด้วยประชากรดาวเกิดใหม่  ภาพที่ 3 กาแล็กซีดุมล้อ (M33 Pinwheel Galaxy)

กาแล็กซีประเภทต่างๆ

                     กาแล็กซีประเภทต่างๆ

กาแล็กซีมีรูปทรงแตกต่างกันหลายประเภท ซึ่งสามารถแบ่งเป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ 2 ประเภทคือ กาแล็กซีปกติ (Regular galaxy) ที่มีสัณฐานรูปทรงชัดเจนสามารถแบ่งได้ตามแผนภาพส้อมเสียง (Hubble Turning Fork) ตามที่แสดงในภาพที่ 1   และกาแล็กซีไม่มีรูปแบบ (Irregular Galaxy) ที่ไม่มีรูปทรงสัณฐานชัดเลย เช่น เมฆแมกเจลแลนใหญ่ เมฆแมกเจลแลนเล็ก ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารของทางช้างเผือก ภาพที่ 1 แผนภาพส้อมเสียงกาแล็กซีของฮับเบิล         ในต้นคริสศตวรรษที่ 20 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันได้ทำการศึกษากาแล็กซีด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ และจำแนกประเภทของกาแล็กซีตามรูปทรงสัณฐานออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่ กาแล็กซีรี (Elliptical Galaxy) มีสัณฐานเป็นทรงรี แบ่งย่อยได้ 8 แบบ ตั้งแต่ E0 - E7 โดย E0 มีความรีน้อยที่สุด และ E7 มีความรีมากที่สุด   กาแล็กซีกังหัน (Spiral Galaxy) แบ่งย่อยเป็น 3 แบบ กาแล็กซีกังหัน Sa มีส่วนป่องหนาแน่น แขนไม่ชัดเจน, กาแล็กซีกังหัน Sb มีส่วนป่องใหญ่ แขนยาวปานกลาง, กาแล็กซีกังหัน Sc มีส่วนป่องเล็ก แขนยาวหนาแน่น  กาแล็กซีกังหันแบบมีคาน หรือ กาแล็กซีกังหันบาร์ (Barred Spiral Galaxy) แบ่งย่อยเป็น 3 แบบ  กาแล็กซีกังหันบาร์ SBa มีส่วนป่องใหญ่ไม่เห็นคานไม่ชัดเจน, กาแล็กซีกังหันบาร์ SBb มีส่วนป่องขนาดกลาง เห็นคานได้ชัดเจน, กาแล็กซีกังหันบาร์ SBc มีส่วนป่องเล็กมองเห็นคานยาวชัดเจน กาแล็กซีลูกสะบ้า หรือ กาแล็กซีเลนส์ (Lenticular Galaxy) เป็นกาแล็กซีที่ไม่มีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างกาแล็กซีรีและกาแล็กซีกังหัน กล่าวคือ ส่วนโป่งขนาดใหญ่และไม่มีแขนกังหัน (แบบ S0 หรือ SB0)  ภาพที่ 2 กาแล็กซีกังหันประกอบด้วยดาวที่มีอุณหภูมิสูง (สีน้ำเงิน)         นักดาราศาสตร์พบว่า กาแล็กซีส่วนใหญ่ที่พบร้อยละ 77 เป็นกาแล็กซีแบบกังหันและกังหันบาร์ มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลักเป็นประชากรดาวประเภทหนึ่ง (Population I มีธาตุหนักเกิดจากซูเปอร์โนวา สว่างมาก อุณหภูมิสูง) ซึ่งมีอายุน้อย  กาแล็กซีจึงมีสีน้ำเงินดังภาพที่ 2   กาแล็กซีร้อยละ 20 เป็นกาแล็กซีรี มีขนาดใหญ่ องค์ประกอบหลักเป็นประชากรดาวประเภทสอง (Population II ไม่มีธาตุหนัก สว่างน้อย อุณหภูมิต่ำ) ซึ่งมีอายุมากและไม่มีดาวเกิดใหม่ กาแล็กซีจึงมีแดงดังภาพที่ 3  ส่วนที่เหลือร้อยละ 3 เป็นกาแล็กซีไม่มีรูปแบบ มีขนาดเล็กและกำลังส่องสว่างน้อย มีประชากรดาวประเภทหนึ่ง ภาพที่ 3 กาแล็กซีรีประกอบด้วยดาวที่มีอุณหภูมิต่ำ (สีแดง)         การแบ่งประเภทของกาแล็กซีในแผนภาพส้อมเสียงของฮับเบิล เป็นการแบ่งตามรูปทรงสัณฐานที่มองเห็นจากโลกเท่านั้น  กาแล็กซีแต่ละประเภทมิได้มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องในเชิงลำดับ  อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ในยุคปัจจุบันเชื่อว่า กาแล็กซีรีเกิดจากการรวมตัวของกาแล็กซีกังหัน เพราะประชากรดาวในกาแล็กซีกังหันมีอายุน้อยกว่าในกาแล็กซีรี  สมบัติของกาแล็กซีทั้งสามประเภทแสดงในตารางที่ 1 ตารางที่ 1 สมบัติของกาแล็กซีประเภทต่างๆ   สมบัติ  กาแล็กซีกังหันและกังหันมีคาน  กาแล็กซีรี  กาแล็กซีไม่มีรูปแบบ มวล (เท่าของดวงอาทิย์) 109 ถึง 4 x 1011  105 ถึง 1013  108 ถึง 3 x 1010  กำลังส่องสว่าง (เท่าของดวงอาทิย์)  108 ถึง 4 x 1010  3 x 105 ถึง 1011  107 ถึง 109  เส้นผ่านศูนย์กลาง (กิโลพาร์เซก)  5 ถึง 250 กิโลพาร์เซก  1 ถึง 200 กิโลพาร์เซก  1 ถึง 10 กิโลพาร์เซก  ประชากรดาว แขนกังหัน: Population I นิวเคลียสและจาน: Population II  Population II ดาวฤกษ์อุณหภูมิต่ำ อายุมาก ไม่มีโลหะ  Population I  ดาวฤกษ์อุณหภูมิสูง  อายุน้อย มีโลหะ   ร้อยละที่สำรวจพบ  77%  20%  3%         หลักฐานที่สนับสนุนสมมติฐานที่ว่ากาแล็กซีรีเกิดจากการรวมตัวของกาแล็กซีกังหันคือ นักดาราศาสตร์พบว่า สเปกตรัมของกาแล็กซีแอนโดรมีดามีปรากฎการณ์การเลื่อนทางน้ำเงิน (Blueshift) ซึ่งแสดงว่า กำลังเคลื่อนเข้าชนกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราในอีก 6 พันล้านปีข้างหน้า เมื่อกาแล็กซีชนกันจะไม่ทำให้เกิดการระเบิดรุนแรงแต่อย่างไร ทั้งนี้เนื่องจากกาแล็กซีมีความหนาแน่นต่ำมาก โอกาสที่ดาวในแต่ละกาแล็กซีจะชนกันจึงมีน้อยมาก อย่างไรก็ตามแรงโน้มถ่วงของแต่ละกาแล็กซีมีอิทธิพลต่อกันและกัน ซึ่งจะทำให้รูปทรงของกาแล็กซีทั้งสองเปลี่ยนไป หรือยุบรวมกันเป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น กาแล็กซีกังหัน NGC 4038 และ NGC 4039 ยุบรวมกัน ทำให้เกิดกาแล็กรูปเสาอากาศ (Antennae) ในภาพที่ 4  ภาพที่ 4 กาแล็กซีNGC 4038 กำลังยุบรวมกับ NGC 4039

กาแล็กซี่หรือดาราจักร(Galaxy)

                                         ดาราจักร หรือ กาแล็กซี 

           

  ดาราจักร หรือ กาแล็กซี  (อังกฤษ: galaxy) เป็นกลุ่มของดาวฤกษ์นับล้านดวง กับสสารระหว่างดาวอันประกอบด้วยแก๊ส ฝุ่นและสสารมืด รวมอยู่ด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วง คำนี้มีที่มาจากภาษากรีกว่า galaxias หมายถึง "น้ำนม" ซึ่งสื่อโดยตรงถึงดาราจักรทางช้างเผือก (Milky Way) ดาราจักรโดยทั่วไปมีขนาดน้อยใหญ่ต่างกัน นับแต่ดาราจักรแคระที่มีดาวฤกษ์ประมาณสิบล้านดวง ไปจนถึงดาราจักรขนาดยักษ์ที่มีดาวฤกษ์นับถึงล้านล้านดวงโคจรรอบศูนย์กลางมวลจุดเดียวกัน ในดาราจักรหนึ่ง ๆ ยังประกอบไปด้วยระบบดาวหลายดวง กระจุกดาวจำนวนมาก และเมฆระหว่างดาวหลายประเภท ดวงอาทิตย์ของเราเป็นหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์ในดาราจักรทางช้างเผือก เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะซึ่งมีโลกและวัตถุอื่น ๆ โคจรโดยรอบ

ในอดีตมีการแบ่งดาราจักรเป็นชนิดต่าง ๆ โดยจำแนกจากลักษณะที่มองเห็นด้วยตา รูปแบบที่พบโดยทั่วไปคือดาราจักรรี(elliptical galaxy)ซึ่งปรากฏให้เห็นเป็นรูปทรงรี ดาราจักรชนิดก้นหอย (spiral galaxy) เป็นดาราจักรรูปร่างแบนเหมือนจาน ภายในมีแขนฝุ่นเป็นวงโค้ง ดาราจักรที่มีรูปร่างไม่แน่นอนหรือแปลกประหลาดเรียกว่าดาราจักรแปลก (peculiar galaxy) ซึ่งมักเกิดจากการถูกรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วงของดาราจักรข้างเคียง อันตรกิริยาระหว่างดาราจักรในลักษณะนี้อาจส่งผลให้ดาราจักรมารวมตัวกัน และทำให้เกิดสภาวะที่ดาวฤกษ์มาจับกลุ่มกันมากขึ้นและกลายสภาพเป็นดาราจักรที่สร้างดาวฤกษ์ใหม่อย่างบ้าคลั่ง เรียกว่าดาราจักรชนิดดาวกระจาย (starburst galaxy) นอกจากนี้ดาราจักรขนาดเล็กที่ปราศจากโครงสร้างอันเชื่อมโยงกันก็มักถูกเรียกว่าดาราจักรไร้รูปแบบ (irregular galaxy)

เชื่อกันว่าในเอกภพที่สังเกตได้มีดาราจักรอยู่ประมาณหนึ่งแสนล้านแห่งดาราจักรส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1,000 ถึง 100,000 พาร์เซกและแยกห่างจากกันและกันนับล้านพาร์เซก (หรือเมกะพาร์เซก) ช่องว่างระหว่างดาราจักรประกอบด้วยแก๊สเบาบางที่มีความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำกว่า 1 อะตอมต่อลูกบาศก์เมตร ดาราจักรส่วนใหญ่จะจับกลุ่มเรียกว่ากระจุกดาราจักร (cluster) ในบางครั้งกลุ่มของดาราจักรนี้อาจมีขนาดใหญ่มาก เรียกว่ากลุ่มกระจุกดาราจักร (supercluster) โครงสร้างขนาดมหึมาขึ้นไปกว่านั้นเป็นกลุ่มดาราจักรที่โยงใยถึงกันเรียกว่า ใยเอกภพ (filament) ซึ่งกระจายอยู่ครอบคลุมเนื้อที่อันกว้างใหญ่ไพศาลของเอกภพ

แม้จะยังไม่เป็นที่เข้าใจนัก แต่ดูเหมือนว่าสสารมืดจะเป็นองค์ประกอบกว่า 90% ของมวลในดาราจักรส่วนใหญ่ ข้อมูลจากการสังเกตการณ์พบว่าหลุมดำมวลยวดยิ่งอาจอยู่ที่บริเวณใจกลางของดาราจักรจำนวนมาก แม้จะไม่ใช่ทั้งหมด มีข้อเสนอว่ามันอาจเป็นสาเหตุเริ่มต้นของนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ (active galactic nucleus: AGN) ซึ่งพบที่บริเวณแกนกลางของดาราจักร ดาราจักรทางช้างเผือกเองก็มีหลุมดำเช่นว่านี้อยู่ที่นิวเคลียสด้วยอย่างน้อยหนึ่งหลุม

กาเเล็กซี่ทางช้างเผือก