“รัศมี” ของดวงดาว
“รัศมี” ของดวงดาว
คุณเคยรู้สึกทึ่งเมื่อเห็นดวงดาวนับพัน ๆ ดวงในคืนฟ้าใสไหม? ขณะที่คุณมองแสงดาวอันระยิบระยับ คุณอาจสังเกตว่าดาวแต่ละดวงมีความสว่างและสีแตกต่างกัน. คัมภีร์ไบเบิลกล่าวอย่างถูกต้องว่า “รัศมีของดาวแต่ละดวงย่อมต่างกันไป.”—1 โครินท์ 15:41
ทำไมรัศมีของดวงดาวจึงแตกต่างกัน? ยกตัวอย่าง ทำไมบางดวงจึงเป็นสีขาว ส่วนบางดวงเป็นสีน้ำเงิน เหลือง หรือแดง? และทำไมดาวจึงกะพริบ?
ดาวฤกษ์มีเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดยักษ์อยู่ที่แกนกลาง ซึ่งสร้างพลังงานอันมหาศาล. พลังงานนั้นจะขึ้นมาที่ผิวนอกของดาว แล้วแผ่ออกไปในอวกาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแสงที่มองเห็นได้และรังสีอินฟราเรด. คุณอาจแปลกใจที่รู้ว่า ดาวฤกษ์ที่ร้อนกว่ามีสีน้ำเงิน ส่วนดาวฤกษ์ที่เย็นกว่ามีสีแดง. ทำไมจึงมีสีต่างกัน?
เราอาจนึกถึงแสงว่าเป็นลำของอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนคลื่นพลังงานด้วย. ดาวที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะปล่อยโฟตอนพลังงานสูงกว่า ซึ่งมีความยาวคลื่นสั้นและอยู่ในย่านแสงสีน้ำเงินของสเปกตรัม. ในทางกลับกัน ดาวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะปล่อยโฟตอนพลังงานต่ำกว่า ซึ่งอยู่ในย่านแสงสีแดงของสเปกตรัม. ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ระหว่างกึ่งกลางของดาวสองประเภทนี้ เพราะดวงอาทิตย์เปล่งแสงส่วนใหญ่ในย่านแสงสีเขียวถึงเหลือง. แต่ทำไมดวงอาทิตย์จึงไม่เป็นสีเขียว? เพราะมันเปล่งแสงที่มองเห็นได้ในความยาวคลื่นอื่น ๆ ด้วย. เมื่อรวมกันแล้วดวงอาทิตย์จึงมีสีขาวเมื่อดูจากอวกาศ.
บรรยากาศของโลกทำให้ดวงอาทิตย์เปลี่ยนสี
เราเห็นดวงอาทิตย์ผ่านชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งเป็นเหตุให้สีของดวงอาทิตย์ดูเปลี่ยนไปบ้าง ขึ้นอยู่กับว่าเราดูดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาใด. ตัวอย่างเช่น ปกติแล้วดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงจะออกเป็นสีเหลืองเล็กน้อย. แต่ตอนดวงอาทิตย์ขึ้นและตก เราอาจเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีส้มหรือแดงขณะอยู่ใกล้ขอบฟ้า. การที่เรามองเห็นสีของดวงอาทิตย์เปลี่ยนไปเช่นนี้เป็นเพราะโมเลกุลของก๊าซ ไอน้ำ และอนุภาคขนาดจิ๋วชนิดต่าง ๆ ในบรรยากาศของโลก.
องค์ประกอบของบรรยากาศโลกทำให้แสงสีน้ำเงินและสีม่วงของดวงอาทิตย์กระจายออก. ท้องฟ้าในวันฟ้าโปร่งจึงดูเป็นสีฟ้าสดใส. เนื่องจากสีน้ำเงินและม่วงถูกตัดออกจากแสงของดวงอาทิตย์ แสงที่เหลืออยู่ตอนเที่ยงวันส่วนใหญ่จึงเป็นสีเหลือง. แต่เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แสงจากดวงอาทิตย์ต้องเดินทางผ่านบรรยากาศในมุมที่เฉียงมากกว่าจะมาถึงเรา. ผลก็คือ แสงอาทิตย์ต้องผ่านบรรยากาศที่หนากว่า ซึ่งตอนนี้จะกระจายแสงสีน้ำเงินมากขึ้นไปอีก รวมทั้งแสงสีเขียวด้วย. ฉะนั้น ดวงอาทิตย์ที่กำลังตกจึงอาจดูเป็นสีแดงเข้ม.
ฟ้าหลากสียามค่ำคืน
ความสามารถในการรับแสงของดวงตามีผลอย่างมากต่อสิ่งที่เรามองเห็นบนท้องฟ้ายามค่ำคืน. ดวงตาของเรามีตัวรับแสงสองชนิด คือเซลล์รูปกรวยและเซลล์รูปแท่ง. เซลล์รูปกรวยสามารถแยกแยะสีได้ แต่ถ้าแสงสลัวมาก เซลล์รูปกรวยจะไม่ทำงาน. อย่างไรก็ตาม เซลล์รูปแท่งเป็นตัวรับแสงที่ไวมาก แม้จะไม่สามารถรับรู้สีได้. ที่จริง ถ้ามีประสิทธิภาพสูงสุด เซลล์รูปแท่งอาจตรวจจับได้แม้แต่โฟตอนเพียงตัวเดียว! แต่เซลล์รูปแท่งไวต่อแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าซึ่งอยู่ในย่านแสงสีน้ำเงินของสเปกตรัม. ผลก็คือ ถ้าเราดูดาวที่แสงจางมากด้วยตาเปล่า เราคงจะเห็นดาวสีน้ำเงินแต่ไม่เห็นดาวสีแดงแม้ว่ามันจะมีความสว่างพอ ๆ กัน. แต่น่าดีใจที่เรามีอุปกรณ์ช่วยในการดูดาว.
กล้องสองตาและกล้องโทรทรรศน์ทำให้เราดูวัตถุที่แสงจางมาก ๆ ในท้องฟ้ายามค่ำคืนได้ เช่น ดาวฤกษ์ กาแล็กซี ดาวหาง และเนบิวลา. ถึงกระนั้น การมองเห็นของเราถูกจำกัดเนื่องจากบรรยากาศโลก. มีการแก้ปัญหานี้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลหรือกล้องเอชเอสที ซึ่งโคจรอยู่รอบโลก. กล้องฮับเบิลเป็นสิ่งที่น่าทึ่งทางเทคโนโลยี และสามารถมองเห็นวัตถุซึ่งมีความสว่างเพียงหนึ่งในหนึ่งหมื่นล้านส่วนของดาวฤกษ์ที่จางที่สุดเท่าที่ตาเปล่ามองเห็นได้! ผลก็คือ กล้องฮับเบิลสามารถถ่ายภาพที่น่าตื่นตาตื่นใจของวัตถุในอวกาศชั้นนอก กาแล็กซี รวมทั้งกลุ่มแก๊สและฝุ่นซึ่งเรียกว่าเนบิวลา.
ถึงกระนั้น กล้องโทรทรรศน์บนโลกในปัจจุบันมีสมรรถภาพเทียบเท่าหรือดีกว่ากล้องฮับเบิลในบางด้านด้วยซ้ำ. ตัวอย่างเช่น โดยใช้เทคนิคที่ล้ำหน้าในการแก้ไขผลกระทบของบรรยากาศ กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่เหล่านี้ทำให้นักดาราศาสตร์มองเห็นภาพที่ละเอียดกว่าภาพของกล้องฮับเบิล. ตัวอย่างหนึ่งคือหอดูดาว ดับเบิลยู. เอ็ม. เค็ก บนเกาะฮาวาย ซึ่งมีกล้องโทรทรรศน์เค็ก 1 อันเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลก. ด้วยกล้องตัวนี้ นักดาราศาสตร์ปีเตอร์ ทัตฮิลล์แห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ ออสเตรเลีย ค้นพบกลุ่มฝุ่นซึ่งถูกพ่นออกมาจากระบบดาวคู่ในกลุ่มดาวคนยิงธนู. กลุ่มดาวนี้อยู่ในทิศทางของใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกเมื่อมองจากโลก.
ยิ่งนักดาราศาสตร์มองไกลออกไปในอวกาศมากเท่าไร พวกเขาก็ยิ่งค้นพบดวงดาวและกาแล็กซีมากขึ้นเท่านั้น. มีดาวทั้งหมดเท่าไรกันแน่? เราคงได้แต่เดา. แต่พระยะโฮวา พระผู้สร้างของเราไม่ต้องเดา. บทเพลงสรรเสริญ 147:4 กล่าวว่า “พระองค์ทรงนับดวงดาว; และทรงตั้งชื่อให้ดวงดาวทั้งปวง.”
ผู้พยากรณ์ยะซายาห์กล่าวในทำนองเดียวกัน. ยิ่งกว่านั้น ท่านยังกล่าวด้วยความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งว่าเอกภพเกิดจากพลังงานที่ไม่มีขีดจำกัดของพระเจ้า. ยะซายาห์เขียนว่า “จงเงยหน้ามองขึ้นไปดูท้องฟ้า, และพิจารณาดูว่าใครได้สร้างสิ่งเหล่านี้? พระองค์ผู้ทรงนำดาวออกมาเป็นหมวดหมู่, และทรงเรียกมันออกมาตามชื่อ; ด้วยอานุภาพอันใหญ่ยิ่ง, และฤทธิ์เดชอันแรงกล้าของพระองค์ไม่มีสักดวงเดียวที่ขาดไป.”—ยะซายา 40:26
ยะซายาห์ซึ่งมีชีวิตอยู่ประมาณ 2,700 ปีที่แล้วรู้ได้อย่างไรว่าเอกภพเกิดจากพลังงานอันไม่มีขีดจำกัดของพระเจ้า? ท่านคงไม่ได้คิดเอาเองแน่ ๆ! แต่ท่านได้เขียนตามที่พระยะโฮวาทรงดลใจท่านให้เขียน. (2 ติโมเธียว 3:16) ด้วยเหตุนี้ ท่านและผู้เขียนคัมภีร์ไบเบิลคนอื่น ๆ ทำสิ่งที่ไม่มีตำราวิทยาศาสตร์เล่มใดหรือกล้องโทรทรรศน์กล้องใดจะทำได้. พวกเขาบอกให้ทราบว่าใครเป็นผู้ทำให้ดวงดาวมีรัศมีที่งดงามเช่นนั้น.
[กรอบ/ภาพหน้า 16]
ทำไมดาวฤกษ์จึงกะพริบ?
ดาวฤกษ์กะพริบหรือส่องแสงระยิบระยับเพราะความปั่นป่วนในบรรยากาศโลก. เพื่อเป็นตัวอย่าง ขอนึกภาพไฟดวงเล็ก ๆ ที่ก้นสระว่ายน้ำ. จะเกิดอะไรขึ้นถ้าน้ำกระเพื่อม? ใช่แล้ว แสงไฟนั้นจะขยับเล็กน้อยเหมือนดาวฤกษ์. ส่วนไฟดวงใหญ่ ๆ จะได้รับการรบกวนน้อยกว่า. ดาวเคราะห์เป็นเหมือนไฟดวงใหญ่เหล่านั้น ไม่ใช่เพราะดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่กว่า แต่เพราะมันอยู่ใกล้โลกมากกว่าและจึงดูเหมือนดวงใหญ่กว่า.
[กรอบ/ภาพหน้า 17]
สีจริงหรือเปล่า?
คุณคงเคยเห็นภาพกาแล็กซี เนบิวลา และดาวฤกษ์ที่น่าตื่นตาตื่นใจและมีสีสันสวยงามซึ่งถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (เอชเอสที) มาแล้ว. แต่สีที่เห็นเป็นสีจริงไหม? ข้อเท็จจริงคือ สีเหล่านั้นเกิดจากการประกอบกันทีหลัง ซึ่งเป็นทั้งงานศิลปะและวิทยาศาสตร์. ภาพที่ได้รับจากกล้องฮับเบิลเป็นภาพขาวดำ แต่ผ่านฟิลเตอร์สี. นักดาราศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านภาพจะใช้เทคโนโลยีและซอฟต์แวร์สมัยใหม่สร้างภาพขั้นสุดท้าย โดยบางครั้งจะทำให้ใกล้เคียงมากที่สุดกับสีที่พวกเขาคาดว่าเป็นสีของเทห์วัตถุในธรรมชาติ. * แต่บางครั้ง นักดาราศาสตร์จงใจสร้างภาพสีที่ไม่เป็นธรรมชาติเพื่อจะเห็นองค์ประกอบต่าง ๆ อย่างชัดเจนเพื่อการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์.
[เชิงอรรถ]
^ วรรค 21 เมื่อเราใช้กล้องโทรทรรศน์ดูวัตถุจาง ๆ ในท้องฟ้าตอนกลางคืน เซลล์รูปกรวยของเราจะส่งต่อหน้าที่การทำงานให้แก่เซลล์รูปแท่ง ซึ่งไม่สามารถมองเห็นสีได้.
[ภาพ]
ภาพขาวดำ
แดง
เขียว
น้ำเงิน
ภาพที่ได้หลังจากรวมทั้งสามสี
[ที่มาของภาพ]
J. Hester and P. Scowen (AZ State Univ.) NASA
[ภาพหน้า 16]
ดาวฤกษ์วี 838 ยูนิคอร์น
[ภาพหน้า 16]
กาแล็กซีที่เกิดปฏิกิริยาต่อกัน Arp 273
[ที่มาของภาพหน้า 15]
NASA ESA and the Hubble Heritage (STScI/AURA) -ESA/Hubble Collaboration
[ที่มาของภาพหน้า 16]
V838: NASA ESA and H. Bond (STScI); Arp 273: NASA ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
