ดาราก็เหมือนคน เกิดใหม่ หนุ่ม แก่ได้ ทุกขณะดาวฤกษ์บางดวงดับสูญและบางดวงก็ก่อตัวขึ้น โดยปกติน้องคนสุดท้องจะคล้ายกับดวงอาทิตย์ พวกมันอยู่ในขั้นตอนของการก่อตัวและเป็นตัวแทนของโปรโตสตาร์จริงๆ นักดาราศาสตร์เรียกพวกเขาว่าดาว T-Taurus ตามต้นแบบของพวกเขา โดยคุณสมบัติของพวกมัน - ตัวอย่างเช่น ความส่องสว่าง - โปรโตสตาร์เป็นตัวแปร เนื่องจากการดำรงอยู่ของพวกมันยังไม่เข้าสู่ระยะเสถียร รอบตัวหลายคนเป็นเรื่องจำนวนมาก กระแสลมแรงพัดมาจากดาวประเภท T
Protostars: จุดเริ่มต้นของวงจรชีวิต
ถ้าสสารตกลงบนพื้นผิวของดาวฤกษ์จะเกิดการเผาไหม้อย่างรวดเร็วและกลายเป็นความร้อน เป็นผลให้อุณหภูมิของโปรโตสตาร์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อมันเพิ่มขึ้นมากจนเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ในใจกลางของดาวฤกษ์ โปรโตสตาร์จะได้รับสถานะของดาวธรรมดา เมื่อเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขึ้น ดาวฤกษ์จะมีแหล่งพลังงานคงที่ซึ่งสนับสนุนกิจกรรมที่สำคัญของมันมาเป็นเวลานาน วัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์ในจักรวาลจะขึ้นอยู่กับขนาดเริ่มต้น อย่างไรก็ตามเชื่อกันว่าดาวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์มีพลังงานเพียงพอที่จะดำรงอยู่ได้อย่างสบายเป็นเวลาประมาณ 10 พันล้านปี อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ มันก็ยังเกิดขึ้นที่ดาวมวลมากยิ่งกว่านั้นมีชีวิตอยู่เพียงไม่กี่ล้านปี นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าพวกเขาเผาผลาญเชื้อเพลิงได้เร็วกว่ามาก
ดาวขนาดปกติ
ดาวแต่ละดวงเป็นกลุ่มก๊าซร้อน ในระดับลึก กระบวนการสร้างพลังงานนิวเคลียร์ยังคงดำเนินต่อไป อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ดาวทุกดวงที่เป็นเหมือนดวงอาทิตย์ ความแตกต่างหลักประการหนึ่งคือสี ดวงดาวไม่เพียงแต่เป็นสีเหลือง แต่ยังเป็นสีน้ำเงินและสีแดงด้วย
ความสว่างไสว
นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันเช่นความฉลาดและความสว่าง ความสว่างของดาวฤกษ์ที่สังเกตได้จากพื้นผิวโลกนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความส่องสว่างเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับระยะห่างจากโลกของเราด้วย เมื่อพิจารณาจากระยะห่างจากโลก ดวงดาวจะมีความสว่างต่างกันโดยสิ้นเชิง ตัวเลขนี้มีตั้งแต่ความสว่างหนึ่งในหมื่นของดวงอาทิตย์ไปจนถึงความสว่างที่เทียบได้กับดวงอาทิตย์มากกว่าหนึ่งล้านดวง
ดาวส่วนใหญ่อยู่ด้านล่างสุดของสเปกตรัมนี้ มืดมิด ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ทั่วไปในหลายๆ ด้าน อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับรุ่นอื่นๆ มันมีความสว่างที่มากกว่ามาก สามารถสังเกตดาวสลัวจำนวนมากได้แม้ด้วยตาเปล่า เหตุผลที่ดาวมีความสว่างต่างกันก็เนื่องมาจากมวลของพวกมัน สี ความวาว และความสว่างที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ถูกกำหนดโดยปริมาณสาร.
พยายามอธิบายวงจรชีวิตของดวงดาว
ผู้คนพยายามติดตามชีวิตของดวงดาวมานานแล้ว แต่ความพยายามครั้งแรกของนักวิทยาศาสตร์ค่อนข้างจะขี้อาย ความก้าวหน้าครั้งแรกคือการประยุกต์ใช้กฎของเลนกับสมมติฐานของเฮล์มโฮลทซ์-เคลวินเรื่องการหดตัวของแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้ทำให้เกิดความเข้าใจใหม่ต่อดาราศาสตร์: ในทางทฤษฎี อุณหภูมิของดาวฤกษ์ควรเพิ่มขึ้น (ค่าของดาวจะแปรผกผันกับรัศมีของดาวฤกษ์) จนกว่าความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นจะทำให้กระบวนการหดตัวช้าลง จากนั้นการใช้พลังงานจะสูงกว่ารายได้ ณ จุดนี้ดาวจะเริ่มเย็นลงอย่างรวดเร็ว
สมมติฐานเกี่ยวกับชีวิตของดวงดาว
หนึ่งในสมมติฐานดั้งเดิมเกี่ยวกับวัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์ถูกเสนอโดยนักดาราศาสตร์ Norman Lockyer เขาเชื่อว่าดาวฤกษ์เกิดจากสสารอุตุนิยมวิทยา ในเวลาเดียวกัน บทบัญญัติของสมมติฐานของเขาไม่ได้ขึ้นอยู่กับข้อสรุปทางทฤษฎีที่มีอยู่ในดาราศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลการวิเคราะห์สเปกตรัมของดาวด้วย ล็อคเยอร์เชื่อมั่นว่าองค์ประกอบทางเคมีที่มีส่วนร่วมในวิวัฒนาการของเทห์ฟากฟ้านั้นประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน - "โปรโตเอเลเมนต์" ต่างจากนิวตรอน โปรตอน และอิเล็กตรอนสมัยใหม่ พวกมันไม่มีลักษณะทั่วไป แต่มีลักษณะเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ตามคำกล่าวของ Lockyer ไฮโดรเจนจะแตกตัวออกเป็นส่วนที่เรียกว่า "โปรโตไฮโดรเจน"; เหล็กกลายเป็น "โปรโต-ไอรอน" นักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ก็พยายามอธิบายวงจรชีวิตของดาวด้วย เช่น James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle
ดาวยักษ์และแคระ
ดาราดังสุดร้อนแรง มักมีสีขาวหรือสีน้ำเงิน แม้ว่าพวกมันจะมีขนาดมหึมา แต่เชื้อเพลิงในตัวพวกมันก็หมดลงอย่างรวดเร็วจนสูญเสียมันไปในเวลาเพียงไม่กี่ล้านปี
ดาวดวงเล็กๆ มักจะไม่สว่างเท่าดาวยักษ์ พวกเขามีสีแดงอาศัยอยู่นานพอ - เป็นเวลาหลายพันล้านปี แต่ในหมู่ดาวที่สว่างที่สุดในท้องฟ้าก็มีดาวสีแดงและสีส้มด้วย ตัวอย่างคือดาว Aldebaran - ที่เรียกว่า "bull's eye" ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวราศีพฤษภ เช่นเดียวกับดาว Antares ในกลุ่มดาวราศีพิจิก ทำไมดาราสุดเท่เหล่านี้ถึงมาแข่งความสดใสกับดาราดังอย่างซิเรียสได้ล่ะ
เนื่องจากเมื่อพวกมันขยายตัวอย่างมาก และเส้นผ่านศูนย์กลางของพวกมันก็เริ่มเกินดาวสีแดงขนาดใหญ่ (ซุปเปอร์ไจแอนต์) พื้นที่ขนาดมหึมานี้ทำให้ดาวเหล่านี้สามารถแผ่รังสีในระดับพลังงานมากกว่าดวงอาทิตย์ และสิ่งนี้แม้ว่าอุณหภูมิจะต่ำกว่ามาก ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของ Betelgeuse ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวนายพราน นั้นใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์หลายร้อยเท่า และเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวสีแดงธรรมดามักจะมีขนาดไม่เกินหนึ่งในสิบของดวงอาทิตย์ ดาวดังกล่าวเรียกว่าดาวแคระ เทห์ฟากฟ้าแต่ละดวงสามารถผ่านวงจรชีวิตของดาวประเภทนี้ได้ ดาวดวงเดียวกันในช่วงต่างๆ ของชีวิตอาจเป็นได้ทั้งดาวยักษ์แดงและดาวแคระ
ตามกฎแล้ว ผู้ทรงอานุภาพเหมือนดวงอาทิตย์ดำรงอยู่ได้เนื่องจากไฮโดรเจนภายใน มันกลายเป็นฮีเลียมภายในแกนนิวเคลียร์ของดาวฤกษ์ ดวงอาทิตย์มีเชื้อเพลิงจำนวนมหาศาล แต่ถึงแม้จะไม่ใช่อนันต์ - ครึ่งหนึ่งของเชื้อเพลิงสำรองถูกใช้ไปจนหมดในช่วงห้าพันล้านปีที่ผ่านมา
อายุขัยของดวงดาว วัฏจักรชีวิตของดวงดาว
หลังจากที่ไฮโดรเจนในดาวหมดลง การเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงก็เกิดขึ้น ไฮโดรเจนที่เหลือเริ่มเผาไหม้ไม่ได้อยู่ภายในแกนกลาง แต่บนพื้นผิว ในกรณีนี้ อายุการใช้งานของดาวฤกษ์ก็ลดลงเรื่อยๆ วัฏจักรของดวงดาว อย่างน้อยส่วนใหญ่ ในส่วนนี้ผ่านเข้าไปในระยะของดาวยักษ์แดง ขนาดของดาวฤกษ์จะใหญ่ขึ้นและอุณหภูมิของดาวกลับลดลง นี่คือลักษณะที่ปรากฏของยักษ์แดงและยักษ์ใหญ่ กระบวนการนี้เป็นส่วนหนึ่งของลำดับการเปลี่ยนแปลงโดยรวมที่เกิดขึ้นกับดาวฤกษ์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ วัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์รวมถึงระยะทั้งหมดของมัน: ในท้ายที่สุด ดาวทุกดวงจะแก่และตาย และระยะเวลาของการดำรงอยู่ของดาวนั้นถูกกำหนดโดยปริมาณเชื้อเพลิงโดยตรง ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จบชีวิตด้วยการระเบิดครั้งใหญ่ที่น่าตื่นตา ในทางกลับกัน คนที่เจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้นจะตายค่อยๆ หดขนาดเท่าดาวแคระขาว แล้วมันก็จางหายไป
ดาวโดยเฉลี่ยจะมีชีวิตอยู่ได้นานแค่ไหน? วัฏจักรชีวิตของดาวฤกษ์อาจมีอายุน้อยกว่า 1.5 ล้านปีถึง 1 พันล้านปีหรือมากกว่านั้น ทั้งหมดนี้ตามที่กล่าวไว้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและขนาดของมัน ดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์มีอายุระหว่าง 10 ถึง 16 พันล้านปี ดาวสว่างมากเช่นเดียวกับซีเรียส มีชีวิตอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เพียงไม่กี่ร้อยล้านปี แผนภาพวงจรชีวิตของดาวประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้ นี่คือเมฆโมเลกุล - การล่มสลายของแรงโน้มถ่วงของเมฆ - การกำเนิดของซุปเปอร์โนวา - วิวัฒนาการของดาวฤกษ์ต้นแบบ - จุดสิ้นสุดของระยะโปรโตสเตลล่า จากนั้นขั้นตอนต่างๆ จะตามมา: จุดเริ่มต้นของระยะของดาวฤกษ์อายุน้อย - ช่วงกลางชีวิต - วุฒิภาวะ - ระยะของดาวยักษ์แดง - เนบิวลาดาวเคราะห์ - ระยะของดาวแคระขาว สองเฟสสุดท้ายเป็นลักษณะของดาวขนาดเล็ก
ธรรมชาติของเนบิวลาดาวเคราะห์
เราจึงทบทวนวงจรชีวิตของดวงดาวสั้นๆ แต่เนบิวลาดาวเคราะห์คืออะไร? บางครั้งดาวจะแยกชั้นชั้นนอกออกเมื่อพวกเขาเปลี่ยนจากการเป็นดาวยักษ์แดงขนาดใหญ่ไปเป็นดาวแคระขาว โดยปล่อยให้แกนกลางของดาวเผยออกมา เปลือกก๊าซเริ่มเรืองแสงภายใต้อิทธิพลของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ เวทีนี้ได้ชื่อมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าฟองก๊าซเรืองแสงในเปลือกนี้มักจะดูเหมือนดิสก์รอบดาวเคราะห์ แต่ในความเป็นจริง พวกมันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ วัฏจักรชีวิตของดวงดาวสำหรับเด็กอาจไม่ครอบคลุมรายละเอียดทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด อธิบายได้เฉพาะช่วงหลักของวิวัฒนาการของเทห์ฟากฟ้า
กระจุกดาว
นักดาราศาสตร์ชอบสำรวจกระจุกดาว มีสมมติฐานว่าผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมดเกิดเป็นกลุ่มอย่างแม่นยำ ไม่ใช่ทีละคน เนื่องจากดาวที่อยู่ในกระจุกเดียวกันมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน ความแตกต่างระหว่างดาวทั้งสองนั้นจึงเป็นความจริง ไม่ใช่เพราะระยะห่างจากโลก เปลี่ยนแปลงแบบไหนไม่ตกเป็นส่วนแบ่งของดาวเหล่านี้ พวกเขาเริ่มต้นในเวลาเดียวกันและภายใต้เงื่อนไขที่เท่าเทียมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความรู้มากมายที่ได้จากการศึกษาการพึ่งพาคุณสมบัติของมวล ท้ายที่สุด อายุของดาวในกระจุกดาวและระยะห่างจากโลกนั้นใกล้เคียงกัน ดังนั้นจึงแตกต่างกันในตัวบ่งชี้นี้เท่านั้น กระจุกดาวจะได้รับความสนใจไม่เฉพาะนักดาราศาสตร์มืออาชีพเท่านั้น แต่มือสมัครเล่นทุกคนจะมีความสุขที่ได้ถ่ายรูปสวย ๆ ชื่นชมทัศนียภาพที่สวยงามเป็นพิเศษในท้องฟ้าจำลอง
