ทมา : http://www.school.net.th/library/create-web/10000/science/10000-371.html

ทมา : http://www.kruphoo.com/webtech/ Rightframe1.html

ทมา : http://utitpo.blogspot.com/p/blog-page_20.html ทมา :http://www.bloggang.com/viewdiary.php?id =spiritwithin&month=12-2007&date=19&group=2&gblog=65

ดวงดาว

กาแลกซ เอกภพ

ระบบสรยะ

1 ปแสง กโลเมตร 1 ปแสง คอ ระยะทางทแสงเดนทางไดในเวลา 1 ป

ใน 1 วนาทแสงเดนทางได 299,792.458 กโลเมตร

หรอประมาณ 9 ลาน 5 แสนลานกโลเมตร

ทฤษฎทเกยวของกบการก าเนดเอกภพม 3 ทฤษฎ

ทฤษฎการระเบดครงใหญ (The Big Bang Theory)

ทฤษฎการออสซลเวลของเอกภพ (The Oscillating Universe Theory)

ทฤษฎสภาวะคงท (The Steady State Theory)

ทฤษฎการออสซลเวลของเอกภพ (The Oscillating Universe Theory)

การขยายตวของเอกภพนน กาแลกซเคลอนทหางจากกนดวยความเรวสงมาก ตอมากจะมความเรวชาลง และหยดการเคลอนทในทสด หลงจากนนกาแลกซกจะกลบมายงจดเรมตน ท าใหเกดการระเบดใหมอกครงหนง ดงนนเอกภพจงมวฏจกรของการเกดเอกภพ

ทมา : http://ebook.nfe.go.th/nfe_ebook/data_o_ebook/html/020/330.htm

ทฤษฎสภาวะคงท (The Steady State Theory)

ผเรมแนวคดทฤษฎ เฟรด ฮอยล

(Fred Hoyle)

ผเรมแนวคดทฤษฎ โธมส โกลด

(Thomas Gold)

ผเรมแนวคดทฤษฎ เฮอรแมน บอนได (Herman Bondi)

ทฤษฎสภาวะคงท (The Steady State Theory)

เอกภพมไดเกดขนมาในขณะใดขณะหนงและเอกภพกไมมวนถงจดอวสาน ตามทฤษฎนเมอเอกภพขยายตวออกไปกจะมสสารใหมถกสรางขนมาแทนทในอวกาศ ในบรเวณทกาแลกซเคลอนตวออกไป ดงนนปรากฎการณของเอกภพจงมอยอยางคงท แมกาลเวลาจะผานไปนานเทาใดกตาม เปนเอกภพทคงทนตอการเวลาตลอดไป

ทฤษฎการระเบดครงใหญ (The Big Bang Theory)

ผเรมแนวคดทฤษฎ เลอแมทร (Lemaitre)

เอกภพของเรามจดเรมตนจากการระเบดครงใหญ เมอประมาณ 15,000 ลานปมาแลว กลมมวลสารทเกดจากการระเบดครงรนแรงมหาศาลครงนถกเหวยงตวออกไป แลวรวมเปนกลมดาว เรยกวา กาแลกซ จากการระเบดครงนน ท าใหกาแลกซ ยงคงเคลอนทออกไปตลอดเวลา เมอเอกภพมอายมากขนสสารในกาแลกซกจะมนอยลงไป การขยายตวของเอกภพคงด าเนนเรอยๆ ไมมทสนสด

ทฤษฎการระเบดครงใหญ (The Big Bang Theory)

อนภาคและปฏอนภาคเปนอนภาคมลฐานทมคณสมบตเหมอนกน แตมประจตรงกนขามกน

อนภาคและปฏอนภาค

อนภาค ปฏอนภาค

อเลกตรอน (e-) โพซตรอน (e+)

ควารก แอนตควารก

นวทรโน แอนตนวทรโน

โฟตอน -

ควารก เปนอนภาคมลฐานทเลกทสด กอก าเนดอนภาคพนฐาน และ ควารกทรวมตวกนเปนโปรตอนและนวตรอนเปนควารกชนดเดยวกน คอ

ควารกบน และควารกลาง

ควารกบน มประจไฟฟา เทากบ +

ควารกลาง มประจไฟฟา เทากบ -

ควารก (Quark)

ควารก (Quark)

โปรตอน ประกอบดวยควารกบน 2 ตวและควารกลาง 1 ตว ท าใหโปรตอนมประจไฟฟา +1

นวตรอน ประกอบดวยควารกบน 1 ตวและควารกลาง 2 ตว ท าใหนวตรอนมประจไฟฟา 0 หรอเปนกลางทางไฟฟา

นวเคลยสของไฮโดรเจน

P

นวเคลยสของไฮโดรเจน ประกอบดวยโปรตอน (p)

1 อนภาค

นวเคลยสของฮเลยม ประกอบดวย

โปรตอน (p) 2 อนภาค นวตรอน (n) 2 อนภาค

นวเคลยสของฮเลยม

อะตอมของไฮโดรเจน อะตอมของฮเลยม

อะตอมของไฮโดรเจนและฮเลยม

ทฤษฎการระเบดครงใหญ (The Big Bang Theory)

ภาพ บกแบงและววฒนาการของเอกภพ ทมา : http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1081

อณหภม (K)

1032

1027

1013

108

104

102

3

บกแบง

เกดโปรตอน (นวเคลยสไฮโดรเจน) และนวตรอน

เกดนวเคลยสของฮเลยม

เกดอะตอมของธาตไฮโดรเจนและฮเลยม

เกดกาแลกซ

ปจจบน

เวลา 0 10-43วนาท 10-32วนาท 10-6วนาท 3 นาท 300,000ป 1,000ลานป 15,000ลานป

ควารก, นวทรโน, อเลกตรอน, โฟตอนและปฏอนภาคมลฐาน

ควารก, นวทรโน, อเลกตรอน, โฟตอนและปฏอนภาคมลฐาน

การระเบดครงยงใหญมอณหภม

1032 เคลวน

เกดอนภาคและ ปฏอนภาค เชน ควารก

อเลกตรอน

ควารกรวมตวกนเปนโปรตอน (นวเคลยสของไฮโดรเจน) และนวตรอน

นวเคลยสของไฮโดรเจนและฮเลยมจะดงอเลกตรอนเขามาอยในวงโคจร เกดเปนอะตอมของ

ไฮโดรเจนและฮเลยม

ธาตไฮโดรเจนและฮเลยมรวมตวกนเปนดาวฤกษและกาแลกซ

อณหภมลดลงประมาณ 3 เคลวน

หลกฐานทสนบสนนทฤษฎบกแบง

การคนพบอณหภมหรอพลงงานพนหลงของเอกภพ

การขยายตวของเอกภพ

การขยายตวของเอกภพ

เอดวน พาวเวลล ฮบเบล (Edwin Powell Hubble)

การขยายตวของเอกภพ ขอมลทแสดงอยในตารางดานลางคอขอมลจากรายงานทางวชาการของ เอดวน ฮบเบลทเผยแพรในป ค.ศ. 1929 ขอมลนไดแสดงความสมพนธแบบเสนตรงซงท าาใหฮบเบลไดสรปวาเอกภพก าาลงขยายตวออกอยในปจจบน (Hubble, Edwin, "A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae " , Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Volume 15, Issue 3, pp. 168-173, 1929)

ตาราง แสดงขอมลของเทหฟาท เอดวน ฮบเบล ใชในการวเคราะหหากฏฮบเบล NGC ในตารางเปนอกษรยอของแคตตาลอกของเทหฟาซงมชอวา The New General Catalogue สวนตวเลขทแสดงอยดานหลงคอ ตวเลขล าดบของเทหในแคตตาลอกนน

การขยายตวของเอกภพ

กราฟแสดงความสมพนธแบบเสนตรงของขอมลจากรายงานวชาการของฮบเบล จากความสมพนธแบบเปนเสนตรงนเองท าใหฮบเบลเปนบคคลแรกทสามารถสรปไดวาเอกภพก าาลงขยายตวอยในปจจบนผลงานชนนท าา ใหเขาไดรบรางวล Awards Bruce Medal ในป ค.ศ. 1938 รางวล Gold Medal of the Royal Astronomical Society ในป ค.ศ. 1940 และรางวล Merit for outstanding contribution to ballistics research ในป ค.ศ. 1946

จากกราฟ พบวา ความสมพนธดงกลาวมลกษณะเปนเสนตรง ซงหมายความวา ความเรวในการเคลอนทถอยหลง( v ) จะแปรผนตรงกบระยะหางจากกาแลกซนน ( D )

----- (1)

----- (2)

กฎของฮบเบล ; ----- (3)

เมอ H คอ คาคงตวของฮบเบล

การขยายตวของเอกภพ

0

0

แนวคดเบองตนบกแบง(Big Bang) ตามกฎฮบเบล

ในปจจบนเอกภพก าลงขยายตว

แสดงวาในอดตเอกภพตองมขนาดเลกกวาในปจจบน

ดงนน ณ จดเรมตนเอกภพควรมขนาดเปนจดและมความหนาแนนเฉลยมหาศาล และมอณหภมสงมาก ๆ

รวมทงความหนาแนนเฉลยของสสารทงหมดในเอกภพในอดต ตองมคามากกวาในปจจบน

จงเรยก ณ จดก าเนดของเอกภพนวาการระเบดใหญ หรอบกแบง

การประมาณอายของเอกภพจากกฎของฮบเบล

อตราเรวในการเคลอนทของกาแลกซใดๆ (v) หาไดจากระยะทางทกาแลกซนนเคลอนทได (D) ตอเวลาในการเคลอนทนน (t) จากกฎของฮบเบล สามารถประมาณอายของเอกภพ ไดจากสมการ

ภาพแสดงแนวความคดของการก าาเนดเอกภพทเรยกวา “บกแบง” จากกฏของฮบเบลทกลาววาเอกภพก าาลงขยายตวออกอยในปจจบน ดงนนในอดตเอกภพจงควรมขนาดเปนจดซงเลกๆมาก จากนนเอกภพจงขยายตวออกอยางรวดเรวจากจดจดน ในภาพจะเหนไดวาชองวางระหวางกาแลกซเทานนทขยายตวออก กาแลกซไมไดมขนาดพมขนจากการขยายตวของเอกภพ ทมา : http://2.bp.blogspot.com/-d3UCSlQ98FA/TuZC02dHinI/AAAAAAAACjg/QmgGgLkso58/s1600/

การขยายตวของเอกภพ

การคนพบอณหภมหรอพลงงานพนหลงของเอกภพ

อารโน เพนเซยส (Arno Penzias)

รอเบรต วลสน (Robert Wilson)

จอรจ กามอฟ ท านายวา …

ถาเอกภพม จดก า เนดมาจากบกแบงแลวจะตองพบการแผรงสทเหลอในอวกาศ โดยท เอกภพจะแผพลงงานออกมาในรปของคลนแมเหลกไฟฟาทมความถสงมาก จากนนเมอเวลาผานไปการแผรงสของเอกภพกจะมความถลดลงเหลอเปนคลนไมโครเวฟทมความถ 160 กโลเฮรตซ

การคนพบอณหภมหรอพลงงานพนหลงของเอกภพ

เปนการคนพบโดยบงเอญ เมอก าลงทดสอบระบบเครองรบสญญาณของกลองโทรทศนวทย

มสญญาณรบกวนสญญาณวทยในชวงของคลนไมโครเวฟตลอดเวลา

สญญาณรบกวนนนเปนสญญาณทมาจากอวกาศ ซงมสเปกตรมคลายกบสเปกตรมการแผรงสของวตถด า (blackbody radiation) ทมอณหภม 2.73 เคลวน

เพอยนยนการคนพบของ อารโน เพนเซยส และโรเบรต วลสน นกวทยาศาสตรสงดาวเทยมโคบ ไปส ารวจอวกาศอกครง

การคนพบอณหภมหรอพลงงานพนหลงของเอกภพ

พบวาคลนไมโครเวฟน มการกระจายตวสม าเสมอในทกทศทางจากอวกาศ และสอดคลองกบการแผรงสของวตถด าทอณหภม 2.73 เคลวน หรอพบคลนในชวงความถ 160 กโลเฮรตซ

คลนไมโครเวฟพนหลงจากอวกาศน กคอการแผพลงงานทเหลอ หลงการเกดบกแบง ดงนน คลนไมโครเวฟพนหลงจากอวกาศจงเปนอกขอหนงทสนบสนนทฤษฎบกแบงไดเปนอยางด

กาแลกซ (Galaxy)

กาแลกซ(Galaxy)

กาแลกซ คอ อาณาจกรหรอระบบของดาวฤกษจ านวนนบแสนลานดวง อยรวมกนดวยแรงโนมถวงระหวางมวลสารทงหมดทอยภายในกาแลกซกบหลมด ามวลยวดยง ทอย ณ ศนยกลางของกาแลกซ กาแลกซเกดหลงบกแบงประมาณ 1,000 ลานป

2. กาแลกซไมมรปแบบ (irregular galaxy)

1.กาแลกซปกต (regular galaxy)

นกดาราศาสตรแบงกาแลกซ ออกเปน 2 ประเภทใหญๆ

แผนภาพสอมเสยง (tuning-fork diagram) ซงเสนอโดย เอดวน ฮบเบล ในป ค.ศ.1926 ทมา: http://hubble.nasa.gov/art/overview/hubble_bio/tuning_fork_diagram.jpg

กาแลกซปกต เปนกาแลกซทมรปแบบ

กาแลกซปกต เปนกาแลกซทมรปแบบ

ลกษณะยอย ตวอยางการระบลกษณะ เกณฑทใชในการแบงโดยสงเขป

a Sa,SBa ศนยกลางของกาแลกซสวางมาก การ แขนชดกน

b Sb,SBb ศนยกลางของกาแลกซสวางรองลงมา แขนกงหนมการกระจายตวออกเลกนอย

c Sc,SBc ศนยกลางของกาแลกซสวางนอย แขนกงหนกระจายตวออกชดเจน

1. กาแลกซร(eliptical galaxy) เปนกาแลกซทมรปรางคอนขางเรยบ มการกระจายของแสงจากดาวฤกษอยางสม าเสมอทวท งกาแลกซ มรปรางเปนทรงร ใชสญลกษณ E0 - E7

กาแลกซปกต แบงออกเปน 3 กลม

กาแลกซทรงร ESO 325-G004 ซงถายภาพโดยกลองโทรทรรศนอวกาศฮบเบล ทมา: http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptical_galaxy

2. กาแลกซชนดกงหน (spiral galaxy) มลกษณะแบนคลายจานสองใบประกบเขาหากน จะมจดกลางสวางและมแขนหมนวนรอบแกนกลาง ใชสญลกษณ Sa Sb และSc บางกาแลกซจะมคาน เรยกวา กาแลกซกงหนแบบมคาน(barred Spiral galaxy) คลายชนดกงหน แตมแขนออกมาจากแกนกลางกอน ใชสญลกษณ SBa SBb และ SBc

กาแลกซปกต แบงออกเปน 3 กลม

http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=6607

http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=6607

3. กาแลกซลกสะบา (lenticular galaxy) มรปรางคลายเลนสนน มใจกลางสวาง ใชสญลกษณ S0

กาแลกซปกต แบงออกเปน 3 กลม

ภาพขวาแสดงกาแลกซลกสะบา NGC5866 ภาพซายแสดงกาแลกซลกสะบา NGC 2787 ทมา: http://en.wikipedia.org/wiki/Lenticular_galaxy

กาแลกซไมมรปแบบ (irregular galaxy)

เปนกาแลกซทมรปรางไมแนนอน และแตกตางจากกาแลกซปกต

กาแลกซแมกเจนแลนใหญ (Large Magellanic Cloud) ซงเปนกาแลกซไมมรปแบบสงเกตไดงายทางซกฟาใต

ทมา: http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Magellanic_Clo

กาแลกซแมกเจนแลนเลก (Small Magellanic Cloud) ซงเปนกาแลกซแคระ (dwarfgalaxy) สงเกตไดงายทางซกฟาใต

ทมา: http://en.wikipedia.org/wiki/Small_Magellanic_Cloud

กาแลกซทางชางเผอก กาแลกซทางชางเผอกเ ปนกาแล ก ซ แบบม แกน ปร ะ กอบ ด ว ย ด า ว ฤ ก ษจ า น วน น บพ น ล า นด ว ง ดาวฤกษแตละดวงอาจจะมดาวเคราะหอกหลายดวง และระบบ ส ร ยะของ เ ร า กเปนสมาชกหนงในนน ทมา : http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/278/cosmos/115.htm

กาแลกซทางชางเผอกของเรามขนาดเ สนผานศนย กลาง 100,000 ปแสง มรศม 50,000 ปแสง และหนาประมาณ 2,000 ปแสง

ทมา : http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1082

ทางชางเผอก

ชวงเวลาในการสงเกตทางชางเผอก สงเกตทางชางเผอกไดดท สดชวง ปลายเดอนเมษายน-เดอนมถนายน เพราะชวงหลงจากนจะเขาฤดฝน ในชวงฤดฝน (กรกฎาคม-สงหาคม) ทางชางเผอกจะสวางทสดปรากฏทางทศใตพาดผานไปทศเหนอ ถาฟาเปดจะมโอกาสเหน ชวงปลายเดอนเมษายน-ตนเดอนตลาคม จะเหนทางชางเผอกบรเวณกลมดาวแมงปองและกลมดาวคนยงธน ทางชางเผอกชวงนสวางและสวยงาม เนองจากเปมมมองท เรามองเขาไปยงศนยกลางของทางชางเผอก

ทางชางเผอกประกอบดวยดาวฤกษทเปนเพยงสวนหนงของกาแลกซทางชางเผอก โดยมลกษณะเปนลายฝาขาว พาดผานกลมดาวตางๆ

ทางชางเผอก

ทมา : http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1082

ทางชางเผอก

ทางชางเผอก

ทางชางเผอก

กาแลกซเพอนบาน

กาแลกซแอนโดรเมดา กาแลกซแมกเจลแลนใหญ

เปนกาแลกซทอยใกลกาแลกซทางชางเผอก

กาแลกซเพอนบาน

กาแลกซแมกเจลแลนเลก

เปนกาแลกซทอยใกลกาแลกซทางชางเผอก