จักรวาล (Universe)
2022-10-31
จักรวาล คือ อวกาศและเวลาและทุกสิ่งในนั้น เช่น ดาราจักร ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ สสารและพลังงานต่างๆ
โลกอยู่ในจักรวาล แต่ไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาล โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งใน 8 ดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์
ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งในแสนล้านดวงในดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งเป็นดาราจักรหนึ่งในกว่าแสนล้านแห่งในจักรวาลที่มองเห็นได้
การศึกษาจักรวาล มักใช้กล้องโทรทรรศน์ในการสังเกต ปัจจุบันกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก คือ VLT (Very Large Telescope)
ตั้งอยู่ที่ประเทศชิลี ประกอบด้วยกระจกขนาด 8.2 เมตร จำนวน 4 ตัว สามารถทำงานแยกกัน หรือ ร่วมกันเสมือนกล้องขนาด 16 เมตรได้
เมื่อมองจักรวาลด้วยแสงที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า จะเห็นว่าดาวไม่ได้มีจำนวนเท่ากันทุกทิศทาง
แต่มีความหนาแน่นสูงอยู่ในแถบแถบเดียว ซึ่งเป็นลักษณะของดาราจักรทางช้างเผือก (Milkyway galaxy) ที่ระบบสุริยะอยู่
นอกจากแสงที่ตามองเห็นแล้ว การศึกษาจักรวาลยังใช้เทคนิคอื่นๆ เช่น กล้องอินฟราเรด กล้องรังสีเอ็กซ์ คลื่นวิทยุ รวมทั้งคลื่นความโน้มถ่วง
เมื่อมองจักรวาลด้วยคลื่นไมโครเวฟ จะพบว่าคลื่นไมโครเวฟมาจากทุกทิศทางเท่ากันด้วยอุณหภูมิ 2.7255 เคลวิน มีความไม่สม่ำเสมอน้อยกว่า 0.0006 เคลวิน
คลื่นไมโครเวฟฉากหลัง (Cosmic Microwave Background) มาจากการรวมตัวของโปรตอนและอิเล็กตรอนเป็นไฮโดรเจนที่อุณหภูมิราว 3000 เคลวิน เมื่อราว 13.8 พันล้านปีก่อน
แต่จักรวาลขยายตัวออกราว 1100 เท่า ส่งผลให้คลื่นที่รับได้ในปัจจุบันมีอุณหภูมิเหลือเพียง 2.7 เคลวิน
จักรวาลที่มองเห็นได้มีรัศมี 13.8 พันล้านปีแสงเมื่อวัดด้วยระยะทางเชิงแสง หรือ เส้นผ่าศูนย์กลาง 93 พันล้านปีแสงเมื่อวัดด้วยระยะทางพิกัด
ใหญ่กว่าโลกราวร้อยล้านล้านล้านเท่า เทียบกับโลกซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ย 12,742 กิโลเมตร แสงใช้เวลาเดินทางเพียง 0.03 วินาที
หากถ่ายภาพจากวงโคจรของดาวเคราะห์นอกสุด ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางราว 9 พันล้านกิโลเมตร หรือราว 8 ชั่วโมงแสง เหมือนภาพจากยานวอเยเจอร์ 1 เมื่อปี 1990 ด้วยความละเอียด 1,000,000x1,000,000 พิกเซล จะเห็นโลกมีขนาดเพียงหนึ่งพิกเซล
ระยะทางจากโลกไปถึงดาวเคราะห์นอกสุด คิดเป็นเพียงหนึ่งในหมื่นของระยะทางถึงดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด คือ พรอกซิมา เซนทอรี (Proxima Centauri) ที่ระยะ 4.25 ปีแสง
ในระบบดาวสามดวง อัลฟา เซนทอรี (Alpha Centauri) ซึ่งเป็นเพียงระบบเดียวที่อยู่ภายในระยะ 5 ปีแสงจากโลก
การเดินทางระหว่างดาวฤกษ์ยังไกลเกินกว่าที่มนุษย์เคยส่งยานไป โดยยานที่เร็วที่สุดคือยานวอเยเจอร์ 1 ออกจากระบบสุริยะด้วยความเร็ว 17 km/s ต้องใช้เวลากว่า 70,000 ปี เพื่อเดินทาง 4.2 ปีแสง
หากเดินทางได้ด้วยความเร็วแสง การเดินทางระหว่างดวงดาวจะเป็นไปได้ง่ายขึ้น แต่ยังยากที่จะเดินทางสู่นอกดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งมีขนาดราว 9 หมื่นปีแสง
ดูเพิ่ม
แหล่งที่มาภาพ.
- Webb's First Images, NASA/Webb, 2022-07-12, Flickr Public Domain
- Very Large Telescope 4 units, European Southern Observatory/H.H.Heyer, 2014-05-16, ESO CC-BY
- Milkyway galaxy, European Southern Observatory/S. Brunier, 2009-09-14, ESO CC-BY
- Cosmic Microwave Background, ESA/Planck, 2018-07-01, ESA
- Voyager 1 Perspective for Family Portrait, NASA, 2020-02-12, NASA Public Domain
- The Blue Marble, Apollo 17, 1972-12-07. Public Domain
- The Milky Way Galaxy, NASA/JPL-Caltech/R. Hurt, 2017-11-08, NASA Public Domain
- Simulating the observable Universe, Max Planck Institute for Astrophysics/Volker Springel, 2022-04-01, Gauss centre
