BlogGang.com : : sirivinit : กระจุกดาวเปิด - สัณฐานและการแบ่งประเภท

กระจุกดาวเปิด - สัณฐานและการแบ่งประเภท

NGC 346 กระจุกดาวเปิดในเมฆแมเจลแลนเล็ก

กระจุกดาวอายุเพียงไม่กี่ล้านปี (มุมขวาล่าง)
ส่องแสงระยิบระยับอยู่ในเนบิวลาบึ้ง
ในเมฆแมเจลแลนใหญ่

สัณฐานและการแบ่งประเภท

กระจุกดาวเปิดมีหลายรูปแบบ ตั้งแต่แบบที่กระจัดกระจายกันอย่างมากโดยมีสมาชิกในกลุ่มเพียงไม่กี่ดวง จนถึงแบบที่เกาะกลุ่มกันพร้อมกับดาวฤกษ์นับพันดวง

โดยทั่วไปลักษณะของกระจุกดาวเปิดจะมีใจกลางที่หนาแน่นเป็นเอกเทศ ล้อมรอบด้วย "โคโรนา" จางๆ จากสมาชิกอื่นๆ ในกระจุก แกนกลางมักมีขนาดตามแนวขวางประมาณ 3-4 ปีแสง

โดยที่โคโรนาจะขยายออกไปจากจุดศูนย์กลาง อีกประมาณ 20 ปีแสง ความหนาแน่นของดาวฤกษ์ในบริเวณใจกลางกระจุก โดยส่วนใหญ่อยู่ที่ 1.5 ดวงต่อลูกบาศก์ปีแสง (เปรียบเทียบกับความหนาแน่นของดาวฤกษ์อื่นๆ ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ของเรามีค่าประมาณ 0.003 ดวงต่อลูกบาศก์ปีแสง)

การจัดประเภทของกระจุกดาวเปิด นิยมใช้แบบแผนที่คิดค้นขึ้นโดยโรเบิร์ต ทรัมเพลอร์ เมื่อปี ค.ศ. 1930 แบบแผนของทรัมเพลอร์จะกำหนดรหัสบรรยายคุณลักษณะของกระจุกดาวอยู่ 3 ส่วน โดยใช้เลขโรมันตั้งแต่ I ถึง IV ในการอธิบายการรวมกลุ่ม หรือการกระจายตัวจากสนามดาวฤกษ์โดยรอบ (คือจากการรวมตัวแบบเข้มไปยังแบบอ่อน)

ใช้เลขอารบิกตั้งแต่ 1 ถึง 3 ในการอธิบายช่วงความสว่างของสมาชิกในกระจุก (ตั้งแต่ช่วงแคบไปถึงช่วงกว้าง) และใช้อักษร p, m หรือ r ในการอธิบายว่ากระจุกดาวนั้นมีจำนวนดาวฤกษ์น้อย (poor) ปานกลาง (medium) หรือเยอะ (rich) นอกจากนี้มีอักษร n สำหรับแนบท้ายกรณีที่กระจุกดาวนั้นอยู่ในบริเวณของเนบิวลา

ดังนั้น ตามแบบแผนของทรัมเพลอร์ กระจุกดาวลูกไก่ จึงถูกจัดประเภทด้วยรหัสว่า I3rn คือมีการรวมกลุ่มอย่างเข้มมาก มีดาวฤกษ์เป็นสมาชิกอยู่เยอะและอยู่ในย่านเนบิวลา ส่วนกระจุกดาวไฮยาดีส ที่อยู่ใกล้ๆ กันจัดประเภทเป็น II3m เพราะมีการกระจายตัวมากกว่าและมีสมาชิกดาวฤกษ์น้อยกว่า

จำนวนและการกระจายตัว

ในดาราจักรของเรามีกระจุกดาวเปิด ที่เป็นที่รู้จักแล้วมากกว่า 1,000 แห่ง แต่จำนวนที่แท้จริงอาจมากกว่านั้นนับเป็นสิบเท่าก็ได้ ในดาราจักรชนิดก้นหอย จะสามารถพบกระจุกดาวเปิดได้เสมอ ในแขนกังหันของดาราจักร อันเป็นที่ซึ่งมีความหนาแน่นของแก๊สสูงที่สุด และมักเป็นแหล่งกำเนิดดาวฤกษ์ใหม่จำนวนมาก

ครั้นเมื่อดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นแล้ว ก็จะกระจายแยกกันออกไปก่อนจะทันเคลื่อนที่ไปตามแขนกังหัน กระจุกดาวเปิดที่ค่อนข้างรวมกลุ่มกันใกล้ชิดมักจะอยู่ใกล้กับระนาบของดาราจักร สำหรับดาราจักรของเราระนาบนี้มีความสูงประมาณ 180 ปีแสง เปรียบเทียบกับรัศมีของดาราจักร ซึ่งมีค่าประมาณ 100,000 ปีแสง

สำหรับในดาราจักรไร้รูปแบบจะสามารถพบกระจุกดาวเปิด ได้ตลอดทั่วไป โดยที่การรวมกลุ่มภายในกระจุกดาวจะสูงที่สุด ในบริเวณที่มีความหนาแน่นของแก๊สมากที่สุด

เราไม่พบกระจุกดาวเปิดในดาราจักรชนิดรี เพราะการก่อตัวของดาวฤกษ์ในดาราจักรชนิดนี้ เกิดขึ้นเป็นเวลาหลายล้านปีมาแล้ว ดังนั้นกระจุกดาวเปิดใดที่เคยมีอยู่ก็ได้กระจัดกระจายไปจนหมดแล้ว

การกระจายตัวของกระจุกดาวเปิด ในดาราจักรของเราขึ้นอยู่กับอายุของมัน กระจุกดาวเปิดที่มีอายุมากจะค่อนข้างพบได้ที่ระยะห่างจากใจกลางดาราจักรค่อนข้างมาก

ยิ่งใกล้ใจกลางดาราจักรมาก แรงดึงดูดระหว่างดาวก็ยิ่งแรง ทำให้อัตราการกระจายตัวของกระจุกดาวเพิ่มมากขึ้น เช่นเดียวกับเมฆโมเลกุลยักษ์ที่เป็นสาเหตุการกระจายตัวของกระจุกดาว ก็มีความเข้มข้นในย่านในของดาราจักรสูงกว่า

ดังนั้นกระจุกดาวที่อยู่ในย่านในของดาราจักร จึงมีแนวโน้มที่จะกระจายตัวออกไปมากนับแต่ยังมีอายุน้อยๆ ไม่เหมือนกับกระจุกดาวที่อยู่ในย่านนอก

องค์ประกอบ

ดังที่ทราบแล้วว่า ดาวฤกษ์ในกระจุกดาวเปิด มักกระจายตัวกันออกไปก่อนที่มันจะถึงจุดสิ้นอายุขัย ดังนั้นแสงจากกระจุกดาวเปิด จึงมักเกิดจากดาวฤกษ์สีน้ำเงินความร้อนสูงที่มีอายุเยาว์

ดวงดาวเหล่านี้มีมวลมาก และมีอายุน้อยที่สุดเพียงไม่กี่สิบล้านปีเท่านั้น กระจุกดาวเปิดที่มีอายุมากจะให้แสงค่อนไปทางเหลืองมากกว่า

กระจุกดาวเปิดบางแห่ง อาจมีสมาชิกเป็นดาวฤกษ์สีน้ำเงินที่อายุน้อยกว่าดวงอื่นๆ ในกระจุก เราอาจพบดาวฤกษ์สีน้ำเงินเหล่านี้ในย่านใจกลาง ที่หนาแน่นของกระจุกดาวทรงกลมได้ด้วยเช่นกัน

การที่มันอยู่ในย่านใจกลาง จึงเชื่อว่ามันน่าจะเกิดขึ้นจากการสลายตัวของดาวฤกษ์อื่น ทำให้เกิดเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ ที่มีมวลและความร้อนสูงกว่าเดิม

อย่างไรก็ดี ความหนาแน่นของดวงดาวในกระจุกดาวเปิดนั้น น้อยกว่าในกระจุกดาวทรงกลม การแตกสลายของดาวฤกษ์จึงไม่อาจเป็นคำอธิบายที่สมเหตุสมผลสำหรับกรณีนี้ แต่สันนิษฐานว่ามันอาจเกิดจากปฏิกิริยาระหว่างดาวนั่นเอง และทำให้ระบบดาวคู่ที่มีอยู่รวมตัวกัน เข้ากลายเป็นดาวดวงเดียว

สำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลปานกลางจนถึงค่อนข้างน้อย หลังจากที่ใช้ไฮโดรเจนหมดไปในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นแล้ว รอบนอกของดาวฤกษ์เหล่านี้ จะแปลงไปเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์แล้วจึงค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นดาวแคระขาว

แต่แม้ว่ากระจุกดาวส่วนใหญ่จะกระจัดกระจายตัวออกไป ก่อนที่สมาชิกส่วนใหญ่จะแปรสภาพไปเป็นดาวแคระขาว ทว่าจำนวนของดาวแคระขาวที่พบ ในกระจุกดาวเปิดกลับต่ำกว่าที่คาด เมื่อดูจากอายุของกระจุกดาว และการคาดการณ์การกระจายตัวของมวลดาวฤกษ์ ในตอนเริ่มต้น

คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือ เมื่อดาวยักษ์แดงแปรขอบเขตชั้นนอกของตนไปเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์แล้ว ก็เกิดความไม่สมมาตรขึ้นเนื่องจากการสูญเสียมวล ทำให้ดาวดวงนั้นถูก "เตะ" ด้วยความเร็วหลายกิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งมากพอจะผลักดาวดวงนั้นออกไปจากกระจุกดาวได้

ขอขอบคุณ วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

สิริสวัสดิ์ศุกรวาร สิริมานภิรมย์ปรีดิ์นะคะ

Create Date : 21 มกราคม 2554

Last Update : 4 มีนาคม 2554 17:57:01 น.

1 comments

Counter : 1725 Pageviews.

กรุณาอ่านตอนต่อ ที่ บล็อกต่อไป

กระจุกดาวเปิด - การสิ้นสุดค่ะ

โดย: sirivinit

วันที่: 21 มกราคม 2554 เวลา:10:47:00 น.