ดาวแคระขาวและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ดาวแคระขาวและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง

ดาวแคระขาว vs. ไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง

ซิริอุส เอ และ บี ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ซิริอุส บี ที่เป็นดาวแคระขาวสามารถเห็นเป็นจุดจาง ๆ อยู่ทางด้านล่างซ้ายของดาว Sirius A ที่สว่างกว่ามาก ๆ ดาวแคระขาว (White dwarf) หรือบางครั้งเรียกว่า ดาวแคระเสื่อม (Degenerate dwarf) เป็นดาวขนาดเล็กที่ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยอิเล็กตรอนที่เป็นสสารเสื่อม เนื่องจากดาวแคระขาวที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์จะมีปริมาตรใกล้เคียงกับโลก ทำให้มันมีความหนาแน่นสูงและมีกำลังส่องสว่างน้อยมาจากความร้อนที่สะสมไว้, Jennifer Johnson, lecture notes, Astronomy 162, Ohio State University. มโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง (Gravitational microlensing) คือปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นจากปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง สามารถใช้ในการตรวจจับวัตถุที่มีขนาดมวลเท่าดาวเคราะห์ไปจนถึงมวลขนาดดาวฤกษ์ได้ โดยไม่ต้องสนใจว่ามันเปล่งแสงออกมาหรือไม่ โดยทั่วไปแล้วนักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับได้แต่เพียงวัตถุที่ส่องสว่างซึ่งจะเปล่งแสงออกมาจำนวนมาก (คือดาวฤกษ์) หรือวัตถุขนาดใหญ่ที่บดบังแสงที่อยู่พื้นหลัง (เช่นกลุ่มเมฆแก๊สและฝุ่น) ซึ่งวัตถุเหล่านี้ครอบครองมวลเพียงเศษส่วนเล็กน้อยของดาราจักรเท่านั้น เทคนิคไมโครเลนส์ช่วยให้เราสามารถศึกษาวัตถุที่เปล่งแสงเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีแสงเลยได้ เมื่อดาวฤกษ์ที่ห่างไกลหรือเควซาร์อยู่ในแนวที่พอเหมาะพอดีกับวัตถุมวลมากอัดแน่นที่บังอยู่เบื้องหน้า จะมีการเบี่ยงเบนของแสงเนื่องมาจากสนามแรงโน้มถ่วง ดังที่ไอน์สไตน์เคยทำนายไว้ในปี 1915 ทำให้เกิดภาพที่บิดเบี้ยวไปในการสังเกตการณ์อย่างมีนัยสำคัญ ขอบเขตด้านเวลาของการสว่างขึ้นชั่วครู่ยามนี้ขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุที่บดบังอยู่ด้านหน้า เช่นกันกับการเคลื่อนที่เฉพาะที่เกี่ยวข้องระหว่าง "แหล่งกำเนิด" เบื้องหลังกับวัตถุเบื้องหน้าที่ทำตัวเป็น "เลนส์" การสังเกตการเกิดไมโครเลนส์นี้มิได้มีความเกี่ยวข้องกับรังสีที่วัตถุที่เป็นเลนส์ได้รับ ดังนั้นปรากฏการณ์นี้จึงช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถศึกษาวัตถุมวลมากได้ไม่ว่ามันจะจางแสงเพียงไรก็ตาม และด้วยเหตุนี้ เทคนิคนี้จึงเป็นเทคนิคในอุดมคติสำหรับใช้ศึกษาประชากรของดาราจักรที่จางแสงมากๆ หรือมืดมากอย่างเช่น ดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระแดง ดาวเคราะห์ ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน หลุมดำ และวัตถุฮาโลอัดแน่นมวลมาก นอกจากนั้น ปรากฏการณ์ไมโครเลนส์ก็ไม่ได้ขึ้นกับความยาวคลื่น ทำให้สามารถศึกษาแหล่งกำเนิดที่แผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบใดก็ได้โดยไม่จำกัด มีการใช้เทคนิคไมโครเลนส์ตรวจจับวัตถุโดดเดี่ยวได้ครั้งแรกในปี..

หลุมดำ

มุมมองจำลองของหลุมดำด้านหน้าของทางช้างเผือก โดยมีมวลเทียบเท่าดวงอาทิตย์ 10 ดวงจากระยะทาง 600 กิโลเมตร หลุมดำ (black hole) หมายถึงเทหวัตถุในเอกภพที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสง ยกเว้นหลุมดำด้วยกัน เราจึงมองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่ตำแหน่งรัศมีชวาร์สชิลด์ ถ้าหากวัตถุหลุดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ วัตถุจะต้องเร่งความเร็วให้มากกว่าความเร็วแสงจึงจะหลุดออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่วัตถุใดจะมีความเร็วมากกว่าแสง วัตถุนั้นจึงไม่สามารถออกมาได้อีกต่อไป เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหึมาแตกดับลง มันอาจจะทิ้งสิ่งที่ดำมืดที่สุด ทว่ามีอำนาจทำลายล้างสูงสุดไว้เบื้องหลัง นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "หลุมดำ" เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์ใดๆ เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แต่สามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ และคลื่นโน้มถ่วงของหลุมดำ (ในเชิงทฤษฎี โครงการแอลไอจีโอ) และจนถึงปัจจุบันได้ค้นพบหลุมดำในจักรวาลแล้วอย่างน้อย 6 แห่ง หลุมดำเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษ์ที่ถึงอายุขัยแล้ว สสารที่เคยประกอบกันเป็นดาวนั้นได้ถูกอัดตัวด้วยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่านิวเคลียสของอะตอมเดียว ซึ่งเรียกว่า ภาวะเอกฐาน หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, หลุมดำขนาดกลาง, หลุมดำจากดาวฤกษ์ ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ หลุมดำจิ๋วหรือหลุมดำเชิงควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นภายในหลุมดำได้ แต่ตัวมันก็แสดงการมีอยู่ผ่านการมีผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ในวงโคจรภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่น หลุมดำอาจจะถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำ หรืออาจมีการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ ก๊าซจะม้วนตัวเข้าสู่ภายใน และจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิสูง ๆ และปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก การสำรวจให้ผลในทางวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่าหลุมดำนั้นมีอยู่จริงในเอกภพ แนวคิดของวัตถุที่มีแรงดึงดูดมากพอที่จะกันไม่ให้แสงเดินทางออกไปนั้นถูกเสนอโดยนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นชาวอังกฤษ จอห์น มิเชล ในปี 1783 และต่อมาในปี 1795 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ปีแยร์-ซีมง ลาปลาส ก็ได้ข้อสรุปเดียวกัน ตามความเข้าใจล่าสุด หลุมดำถูกอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งทำนายว่าเมื่อมีมวลขนาดใหญ่มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เส้นทางในพื้นที่ว่างนั้นจะถูกทำให้บิดเบี้ยวไปจนถึงศูนย์กลางของปริมาตร เพื่อไม่ให้วัตถุหรือรังสีใดๆ สามารถออกมาได้ ขณะที่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าหลุมดำเป็นพื้นที่ว่างที่มีความเป็นภาวะเอกฐานที่จุดศูนย์กลางและที่ขอบฟ้าเหตุการณ์บริเวณขอบ คำอธิบายนี่เปลี่ยนไปเมื่อค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม การค้นคว้าในหัวข้อนี้แสดงให้เห็นว่านอกจากหลุมดำจะดึงวัตถุไว้ตลอดกาล แล้วยังมีการค่อย ๆ ปลดปล่อยพลังงานภายใน เรียกว่า รังสีฮอว์คิง และอาจสิ้นสุดลงในที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับหลุมดำที่ถูกต้องตามทฤษฎีควอนตัม.

ดาวแคระขาวและหลุมดำ · หลุมดำและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง · ดูเพิ่มเติม »

ดาวนิวตรอน

วนิวตรอน (Neutron Star) เป็นซากที่เหลือจากยุบตัวของการระเบิดแบบซูเปอร์โนวาชนิด II,Ib หรือ Ic และจะเกิดเฉพาะดาวฤกษ์มวลมากมีส่วนประกอบเพียงนิวตรอนที่อะตอมไร้กระแสไฟฟ้า (นิวตรอนมีมวลสารใกล้เคียงโปรตอน) และดาวประเภทนี้สามารถคงตัวอยู่ได้ด้วยหลักการกีดกันของเพาลีเกี่ยวกับแรงผลักระหว่างนิวตรอน ดาวนิวตรอนมีมวลประมาณ 1.35 ถึง 2.1 เท่ามวลดวงอาทิตย์ และมีรัศมี 20 ถึง 10 กิโลเมตรตามลำดับ (เมื่อดาวนิวตรอนมีมวลเพิ่มขึ้น รัศมีของดาวจะลดลง) ดาวนิวตรอนจึงมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์ 30,000 ถึง 70,000 เท่า ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงมีความหนาแน่นที่ 8*1013 ถึง 2*1015 กรัมต่อลูกบากศ์เซนติเมตร ซึ่งเป็นช่วงของความหนาแน่นของนิวเคลียสอะตอม ต้องใช้ความเร็วหลุดพ้นประมาณ 150,000 กิโลเมตรต่อวินาที หรือประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วแสง โดยทั่วไปแล้ว ดาวที่มีมวลน้อยกว่า 1.44 เท่ามวลดวงอาทิตย์ จะเป็นดาวแคระขาวตามขีดจำกัดของจันทรสิกขาร์ ถ้าอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 เท่ามวลดวงอาทิตย์อาจจะเป็นดาวควาร์ก (แต่ก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่) ส่วนดาวที่มีมวลมากกว่านี้จะกลายเป็นหลุมดำไป เมื่อดาวฤกษ์มวลมากเกิดซูเปอร์โนวาและกลายเป็นดาวนิวตรอน ส่วนแก่นของมันจะได้รับโมเมนตัมเชิงมุมมา ซึ่งการเปลี่ยนแปลงรัศมีจากใหญ่ไปเล็กนั้นจะทำให้ความเร็วในการหมุนรอบตัวเองขึ้น แต่เมื่อเวลาผ่านไปก็จะหมุนรอบตัวเองช้าลงทีละน้อย ความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของดาวนิวตรอนที่มีการบันทึกได้นั้นอยู่ระหว่าง 700 รอบต่อวินาทีไปจนถึง 30 วินาทีต่อรอบ ความเร่งที่พื้นผิวอยู่ที่ 2*1011 ถึง 3*1012 เท่ามากกว่าโลก ด้วยเหตุนี้ดาวนิวตรอนจึงสามารถส่งคลื่นวิทยุออกมาเป็นช่วงหรือพัลซาร์ และกระแสแม่เหล็กออกมาปริมาณมหาศาล การที่ดาวนิวตรอนสามารถส่งคลื่นวิทยุออกมาเป็นช่วงๆ นั้นทำได้อย่างไร ยังคงเป็นคำถามที่ไม่มีคำตอบ แม้ว่าจะมีการวิจัยเรื่องนี้มานานกว่า 40 ปีแล้วก็ตามในดาราจักรของเรานั้นเราพบเพียงไม่กี่สิบดวงเท่านั้น เรายังพบอีกว่า ดาวนิวตรอนน่าจะเป็นต้นกำเนิดของ แสงวาบรังสีแกมมา ที่มีความสว่างมากกว่าซูเปอร์โนวา หลายเท.

ดาวนิวตรอนและดาวแคระขาว · ดาวนิวตรอนและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง · ดูเพิ่มเติม »

ดาวแคระน้ำตาล

วแคระน้ำตาล (ดวงเล็กกว่า) โคจรรอบดาว กลีส 229 ซึ่งอยู่ในกลุ่มดาวกระต่ายป่า ห่างจากโลก 19 ปีแสง ดาวแคระน้ำตาลดวงนี้มีชื่อว่า กลีส 229 บี มีขนาดประมาณ 20-50 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ดาวแคระน้ำตาล (Brown dwarf) คือวัตถุกึ่งดาวฤกษ์ชนิดหนึ่งที่มีมวลต่ำเกินกว่าจะสามารถจุดการเผาไหม้ไฮโดรเจนด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นที่แกนกลางได้ดังดาวฤกษ์บนแถบลำดับหลักทั่วไป ทว่ายังมีเนื้อในและพื้นผิวที่สามารถแผ่ความร้อนได้ และไม่มีความแตกต่างทางเคมีตามระดับความลึก ดาวแคระน้ำตาลจะมีมวลอยู่ระหว่างดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ขนาดใหญ่ กับดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยที่สุด โดยขนาดมวลสูงสุดของดาวแคระน้ำตาลอยู่ที่ประมาณ 75-80 มวลดาวพฤหัสบดี (M_J) จนถึงปัจจุบันยังมีการถกเถียงกันอยู่ว่าด้วยการนิยามและแยกแยะระหว่างดาวแคระน้ำตาลกับดาวเคราะห์แก๊สยักษ์สำหรับดวงที่มีมวลต่ำมากๆ (~13 M_J) และข้อถกเถียงว่าจำเป็นหรือไม่ที่ดาวแคระน้ำตาลจะต้องเคยดำรงปฏิกิริยาฟิวชั่นมาก่อนในอดีต อย่างไรก็ดี ดาวแคระน้ำตาลที่มีมวลมากกว่า 13 M_J สามารถเผาผลาญดิวเทอเรียมได้ และดวงที่มีมวลมากกว่า ~65 M_J สามารถเผาผลาญลิเทียมได้ ดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรรอบดาวแคระน้ำตาลเท่าที่รู้จักกันในปัจจุบัน มีเพียง 2 เอ็ม 1207 บี และ เอ็มโอเอ-2007-บีแอลจี-192 เอล บี เท่านั้น.

ดาวแคระขาวและดาวแคระน้ำตาล · ดาวแคระน้ำตาลและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง · ดูเพิ่มเติม »

ดาวแคระแดง

วาดแสดงลักษณะของดาวแคระแดง ซึ่งเป็นดาวฤกษ์จำนวนมากที่สุดบนท้องฟ้า อธิบายตามไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์ ดาวแคระแดง (Red dwarf) คือดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กและมีอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำมาก เทียบกับบรรดาดาวฤกษ์บนแถบลำดับหลักทั้งหมด โดยมีค่าสเปกตรัมประมาณตอนปลายของประเภท K หรือ M ดาวฤกษ์ประเภทนี้มีจำนวนมากที่สุดในบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหมด มีมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ (หากต่ำถึง 0.075 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ จะเรียกว่า ดาวแคระน้ำตาล) และมีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่า 3,500 เคลวิน.

ดาวแคระขาวและดาวแคระแดง · ดาวแคระแดงและไมโครเลนส์ของแรงโน้มถ่วง · ดูเพิ่มเติม »