ทางช้างเผือก การมองดูท้องฟ้ายามค่ำคืน ในช่วงเวลาใดของปีจะเผยให้เห็นแถบแสง จางๆ ทอดยาวไปทั่วท้องฟ้า ไม่ว่าจะผ่านตรงกลางหรือใกล้ขอบฟ้า ชาวกรีกโบราณเห็นแถบแสงนี้ และเรียกมันว่า กาแล็กซีคูคลอส ซึ่งแปลว่าวงกลมน้ำนม ชาวโรมันเรียกมันว่า ทางช้างเผือก ในปี 1610 กาลิเลโอใช้กล้องโทรทรรศน์เครื่องแรก และพบว่าแสงของทางช้างเผือกมาจากดวงดาว สลัวนับพันล้านดวง ที่ล้อมรอบเรา
เป็นเวลาหลายศตวรรษ ที่นักดาราศาสตร์ถามคำถามพื้นฐานมากมายเกี่ยวกับทางช้างเผือก มันคืออะไร มันทำมาจากอะไร มันมีรูปร่างเป็นอย่างไร คำถามเหล่านี้ยากที่จะตอบด้วยเหตุผลหลายประการ เราอาศัยอยู่ในทางช้างเผือก มันเหมือนอยู่ในกล่องขนาดมหึมา แล้วถามว่า กล่องมีรูปร่างยังไง มันทำมาจากอะไร คุณรู้ได้อย่างไร
นักดาราศาสตร์ยุคแรกถูกจำกัดด้วยเทคโนโลยี กล้องโทรทรรศน์ในยุคแรกๆ มีขนาดไม่ใหญ่มาก มีระยะไม่มาก และไม่สามารถขยายหรือแก้ไขระยะทางได้มากนัก กล้องโทรทรรศน์ในยุคแรกๆ สามารถตรวจจับได้เฉพาะแสงที่ตามองเห็นเท่านั้น ทางช้างเผือกมีฝุ่นจำนวนมากซึ่งบดบังการมองเห็น บางทิศทางการมองทางช้างเผือกก็เหมือนการมองผ่านพายุฝุ่น
ในศตวรรษที่ 20 นำความก้าวหน้าอย่างมาก มาสู่เทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ ออปติคัล วิทยุ อินฟราเรด และเอกซเรย์ขนาดใหญ่ ทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศภาคพื้นดิน และโคจร ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถส่องผ่านฝุ่นปริมาณมหาศาล และไกลออกไปในอวกาศได้ ด้วยเครื่องมือเหล่านี้ พวกเขาสามารถปะติดปะต่อว่าทางช้างเผือกมีหน้าตาเป็นอย่างไร
ทางช้างเผือกเป็นกาแลคซี เป็นระบบขนาดใหญ่ของดาวฤกษ์ ก๊าซส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ฝุ่น และสสารมืดที่โคจรรอบจุดศูนย์กลางร่วมกัน และถูกยึดเหนี่ยวไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง กาแล็กซีของเรามีรูปร่างเป็นเกลียว ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่แพร่หลาย ระบบสุริยะของเราไม่ได้อยู่ที่ศูนย์กลางของดาราจักร ทางช้างเผือกเป็นเพียงหนึ่งในหลายพันล้านกาแลคซีในจักรวาล
มาติดตามการเดินทาง เพื่อการค้นพบของเราในขณะที่เราสำรวจทางช้างเผือกในระบบสุริยะและโลก เราจะตรวจสอบว่านักดาราศาสตร์หารูปร่าง ขนาด และโครงสร้างของมันได้อย่างไร เราจะมาดูกันว่าดาวฤกษ์ในนั้นเคลื่อนที่อย่างไร และทางช้างเผือกเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับกาแลคซีอื่นๆ
ทฤษฎีทางช้างเผือกในยุคแรก ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว กาลิเลโอค้นพบว่า ทางช้างเผือกคือกาแล็กซีแบบกังหัน ซึ่งเกิดจากดวงดาวสลัวๆ คุณจะบอกรูปร่างของบางสิ่งได้อย่างไรถ้าคุณอยู่ในนั้น ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1700 เซอร์ วิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ได้ตอบคำถามนี้ เฮอร์เชลให้เหตุผลว่าถ้าทางช้างเผือกเป็นทรงกลม เราน่าจะเห็นดวงดาวจำนวนมากในทุกทิศทาง
ดังนั้น เขาและแคโรไลน์น้องสาวของเขาจึงนับดวงดาวในมากกว่า 600 พื้นที่บนท้องฟ้า พวกเขาพบว่ามีดาวจำนวนมาก ในทิศทางของแถบ ทางช้างเผือก มากกว่าด้านบนและด้านล่าง เฮอร์เชลสรุปว่าทางช้างเผือกมีโครงสร้างเป็นรูปจาน และเนื่องจากเขาพบจำนวนดาวเท่ากัน ในทุกทิศทางตามแนวจาน เขาสรุปว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ใจกลางของจาน
ประมาณปี พ.ศ. 2463 นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ชื่อ ยาโกบึส กัปไตน์ วัดระยะทางปรากฏของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียง และห่างไกลโดยใช้เทคนิคพารัลแลกซ์ เนื่องจากพารัลแลกซ์ เกี่ยวข้องกับการวัดการเคลื่อนที่ของดวงดาว เขาจึงเปรียบเทียบการเคลื่อนที่ของดาวที่อยู่ห่างไกลกับดาวที่อยู่ใกล้เคียง เขาสรุปได้ว่า ทางช้างเผือกเป็นจานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กิโลพาร์เซก ยาโกบึส กัปไตน์ ยังสรุปว่าดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ใจกลางทางช้างเผือก
แต่นักดาราศาสตร์ในอนาคตจะตั้งคำถามกับแนวคิดเหล่านี้ เทคโนโลยีขั้นสูงจะช่วยให้พวกเขาโต้แย้งทฤษฎี และคิดค่าการวัดที่แม่นยำขึ้นได้ การวัดระยะทางไปยังดวงดาว หากคุณชูนิ้วหัวแม่มือให้สุดแขนแล้วเปิดและปิดตาแต่ละข้างสลับกัน ในขณะที่มอง คุณจะสังเกตเห็นว่า นิ้วหัวแม่มือของคุณขยับไปมากับพื้นหลัง
การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงแบบพารัลแลกซ์ เมื่อคุณเลื่อนนิ้วหัวแม่มือเข้ามาใกล้กับจมูก และทำซ้ำขั้นตอนนี้ คุณควรสังเกตว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นใหญ่ขึ้น นักดาราศาสตร์สามารถใช้เทคนิคเดียวกันนี้ ในการวัดระยะทางไปยังดวงดาว ในขณะที่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ตำแหน่งของดาวที่กำหนดจะเปลี่ยนไป เมื่อเทียบกับพื้นหลังของดาวดวงอื่น
เมื่อเปรียบเทียบภาพถ่ายของดาวในช่วงเวลา 6 เดือน นักดาราศาสตร์สามารถวัดระดับการเลื่อน และหามุมของพารัลแลกซ์ได้ ครึ่งหนึ่งของพารัลแลกซ์เลื่อนเท่ากับทีต้า เมื่อทราบมุมพารัลแลกซ์ และรัศมีวงโคจรของโลก R นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางไปยังดาวฤกษ์ D โดยใช้ตรีโกณมิติ D=Rx โคแทนเจนต์ D=RCot การวัดพารัลแลกซ์นั้นเชื่อถือได้ สำหรับดาวที่มีระยะทางน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 พาร์เซก
บทความที่น่าสนใจ : การเลี้ยงเด็ก วิธีสอนให้มีความเมตตาและการปลูกฝังความลูกให้มีน้ำใจ
