บทที่5 เอกภพ

เอกภพวิทยาในอดีต

นักปราชญ์ในอดีตรู้จัดเอกภพมาตั้งแต่สมัยโบราณ โดยจะมีรูปแบบที่แตกต่างกันตามความเชื่อและความสามารถในการสังเกต จินตนาการ โดยแนวความคิดต่างๆ  จะรวมเรียกว่า แบบจำลองเอกภพ

1.            แบบจำลองเอกภพของชาวสุเมเรียนและแบบจำลองเอกภพของชาวบาบิโลน

   

     

                

ชาวสุเมเรียนบันทึกตำแหน่งของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ โดยมีโลกแบนอยู่กับที่และเป็นศูนย์กลางของการเคลื่อนที่ทั้งหมดพร้อมกับมีการตั้งชื่อกลุ่มคาวหลายกลุ่มในท่องฟ้า และได้อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวต่างๆ ตามความเชื่อที่ว่าเทพเจ้าปกครองโลก ท้องฟ้าและแหล่งน้ำบันดาลให้เป็นไป ชาวบาบิโดลนอาศัยพื้นฐานของชาวสุเมเรียนมาใช้ในการอธิบายการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์และการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลบนโลกได้อย่างถูกต้อง

2. แบบจำลองเอกภพของกรีกชาวกรีก

ได้ประยุกต์ความรู้ทางคณิตศาสตร์ในเรื่องจำนวนและเรขาคณิตในการพัฒนาแบบจำลองเอกภพ “อริส โตเติล” เป็นชาวกรีกคนแรกที่พบว่า โลกมีลักษณะเป็นทรงกลม นอกจากนี้ “อริส ตาร์คัส” เป็นบุคคลแรกที่ระบุว่า โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลาง และโลกจะโคจรครบรอบ1 ปี ในเวลา 1 ปี ทำให้แบบจำลองของชาวกรีกมีลักษณะที่อธิบายได้ทางเรขาคณิต

3.แบบจำลองเอกภพของเคพเลอร์

ไทโค บราเฮ (Tycho Brahe, ค.ศ.1546 – ค.ศ.1601) นักดาราศาสตร์ชาวฮอลแลนด์ได้ทำการสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆและจดบันทึกตำแหน่งอย่างละเอียดทุกวันเป็นเวลานับสิบปี ผลจากการสังเกตของเขานี้ทำให้เขาไม่เชื่อในคำอธิบายการโคจรของดาวเคราะห์ต่างรอบดวงอาทิตย์ของโคเปร์นิคัสที่ว่าดาวเคราะห์ต่างๆเคลื่อนที่รอบๆดวงอาทิตย์เป็นรูปวงกลมสมบูรณ์แบบ แต่ผลงานการสังเกตการณ์และสรุปผลนี้ยังไม่เป็นผลสำเร็จเขาก็ได้มาเสียชีวิตไปเสียก่อน แต่อย่างไรก็ตามเขาได้มอบบันทึกของการสังเกตนี้ให้แก่ผู้ช่วยของเขาซึ่งเป็นชาวเยอรมัน คือ โยฮัน เคปเลอร์ (Johannes Kepler, ค.ศ. – ค.ศ. )” ดังนั้นจึงทำให้เคปเลอร์ได้ทำการสังเกตการณ์เพิ่มเติมแล้วจึงได้ตั้งแบบจำลองเอกภพที่ได้อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆเอาไว้ว่า

            ดวงอาทิตย์ยังคงเป็นจุดศูนย์กลางการเคลื่อนที่ของระบบโดยที่ดาวฤกษ์ต่างๆจะอยู่ในตำแหน่งประจำที่ ส่วนดาวเคราะห์ต่างๆจะโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรีไม่ใช่วงโคจรรูปวงกลมสมบูรณืแบบดังที่แสดงอยู่ในแบบจำลองของโคเปอร์นิคัส และดวงอาทิตย์จะตั้งอยู่ที่จุดโฟกัสจุดหนึ่งของวงโคจรรูปวงรีนั้น นอกจากนั้นเคปเลอร์ยังพบว่าการอธิบายข้อมูลของไทโคบราเฮด้วยแบบจำลองของเขาจะมีความถูกต้องแม่นยำต่อข้อมูลมากกว่าการอธิบายด้วยแบบจำลองของโคเปอร์นิคัสด้วย

4. แบบจำลองเอกภพของกาลิเลโอ

       

กาลิเลโอเป็นชาวอิตาลี เป็นคนแรกที่ได้ใช้กล้องโทรทัศน์ เพื่อการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ แบบจำลองของกาลิเลโอเชื่อว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ โดยมีดาวเคราะห์ต่างๆ เคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์เป็นวงกลม แบบจำลองของเขาเป็นแบบจำลองที่มีขนาดไม่จำกัด ซึ่งเชื่อว่ายังมีวัตถุอื่นที่อยู่ไกลกว่าดาวเสาร์ ต่อมา “เซอร์ ไอแซก นิวตัน” ค้นพบว่า ลักษณะการโคจรของดาวเคราะห์เกิดจากผลของแรงโน้ม ทำให้ปัจจุบันนักดาราศาสตร์ยอมรับกฎการเคลื่อนที่ดาวเคราะห์ 3 ข้อ ของเคปเลอร์

กาแล็กซี่

กาแล็กซี (GALAXY)   คือ ระบบที่กว้างใหญ่ไพศาล ประกอบด้วยดาวฤกษ์ กระจุกดาวฤกษ์  ดาวเคราะห์และบริวารดาวเคราะห์  ดาวหาง อุกกาบาต ก๊าซและฝุ่นผงที่เรียกว่า เนบิวลา รวมกันอยู่ภายใต้ระบบเดียวกัน เพราะมีแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกัน  เอกภพมีกาแล็กซีหรือดาราจักรประมาณหนึ่งแสนล้านกาแล็กซี่ ประเภทของกาแล็กซี                                                                                                                                              กาแล็กซี แบ่งได้หลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะที่ถูกนำมาเป็นเกณฑ์ใ นการกำหนดประเภทของกาแล็กซี ตัวอย่างลักษณะเฉพาะที่ถูกนำมาใช้ในการแบ่งประเภท เ ช่น แบ่งตามรูปร่าง ตามโครงสร้าง ตามการเกาะกลุ่ม หรือการกระจายของส่วนประกอบของกาแล็กซี  ตามสเปกตรัม ตามสี ตามความส่องสว่าง ( Luminosity )  ตามชนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  ( เช่น คลื่นวิทยุ , รังสีอินฟราเรด รังสีเอกซ์ ฯลฯ ) แต่ระบบการแบ่งประเภทของกาแล็กซี  ที่ใช้กันมาก เป็นระบบที่ เอ็ดวิน ฮับเบิล  ( Edwin Hubble ) กำหนดขึ้นมาตั้งแต่เมื่อปี ค.ศ. 1925  ได้รับการปรับปรุงมาบ้าง เป็นระบบที่จัดประเภทของกาแล็กซีตามความแตกต่างของ รูปร่างลักษณะของกาแล็กซี และก็ยังเป็นระบบที่ใช้กันมากอยู่ในปัจจุบัน ได้แบ่งกาแล็กซีออกเป็น  3 ประเภทคือ  (1) กาแล็กซีรูปเกลียวหรือรูปกังหัน Spiral Galaxy    มีลักษณะโดยทั่ว ๆ ไป แบนคล้าย จานนูนตรงกลางทั้งสองด้าน เหมือนไข่ดาวสองฟองประกบกัน และมักจะมีแขนเป็นวงโค้ง แผ่ออกมาจากใจกลางกาแล็กซี กาแล็กซีรูปเกลียวบางชนิด จะมีแถบสว่างหรือมืด  มีลักษณะคล้ายคานพาดใจกลางอยู่ด้วย สำหรับกาแล็กซีที่มีส่วนเป็นแถบ คล้ายคานพาด กลางกาแล็กซี มักจะถูกเรียกชื่อแยกต่างหากออกไปอีกเป็น กาแล็กซีคาน หรือ  Barred Galaxy หรือเรียกเต็มชื่อของส่วนเป็นเกลียวด้วย คือ กาแล็กซีคานรูปเกลียว  หรือ Barred , Spiral Galaxy ตัวอย่างของกาแล็กซีรูปเกลียวใกล้ตัวมนุษย์ที่สุด คือ  กาแล็กซีทางช้างเผือก ( Milky Way ) ของเราเอง และกาแล็กซีแอนโดรมีดา   (2) กาแล็กซีรูปกลมรี(Elliptical Galaxies)  เป็นกาแล็กซีที่มีลักษณะความสมดุลทางรูปร่าง สูง มีทั้งชนิดที่แบนมาก แบนน้อย กลมมาก หรือค่อนไปทางรีมาก บางชนิดก็มีรูปร่าง ลักษณะเกือบเป็นลูกทรงกลมทีเดียว ตัวอย่างของกาแล็กซีรูปกลมรี คือ กาแล็กซีขนาดเล็ก ที่อยู่ใกล้ ๆ กับกาแล็กซีแอนโดรมีดาสองกาแล็กซี เช่น  กาแล็กซี  M32    (3) กาแล็กซีไร้รูปร่าง (Irregular Galaxies)   เป็นกาแล็กซีชนิดไม่มีรูปแบบแน่นอน  มีลักษณะแตกต่างกันไปอย่างไม่เป็นระเบียบ ไม่มีรูปร่างเป็นรูปทรงแบบใดเลย  มักจะเป็นกาแล็กซีที่มีขนาดเล็กไม่สว่างมากนัก  เช่น   การแล็กซีแมกเจลแลนใหญj    ส่วนใหญ่เป็นกาแล็กซีรูปกลมรี มีอยู่ประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ เป็นกาแล็กซีรูปเกลียประมาณ                  30 เปอร์เซ็นต์  ส่วนที่เหลือประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ เป็นกาแล็กซีไร้รูปร่าง

 

กาแล็กซีรูปเกลียวหรือรูปกังหัน 

  

                                                       

กาแล็กซีรูปกลมรี     

  

 

กาแล็กซีไร้รูปร่าง