ดาว ในปี พ.ศ. 2467 เอ.เอส. เอ็ดดิงตัน นักดาราศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าความส่องสว่าง และมวลของดาวฤกษ์มีความสัมพันธ์กัน ยิ่งดาวฤกษ์มีขนาดใหญ่ เช่น มีมวลมากขึ้น ก็ยิ่งมีความส่องสว่างมากเท่านั้น ความส่องสว่างเท่ากับมวล3 ดวงดาวรอบๆ เรากำลังเคลื่อนที่ตามระบบสุริยะของเรา บางคนกำลังเคลื่อนห่างจากเรา และบางคนกำลังเคลื่อนเข้าหาเรา การเคลื่อนที่ของดวงดาวส่งผลต่อความยาวคลื่นของแสงที่เราได้รับจากพวกมัน
เช่นเดียวกับเสียงแหลมสูงจากไซเรนรถดับเพลิงที่ลดระดับลง เมื่อรถบรรทุกเคลื่อนผ่านคุณ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปรากฏการณ์ด็อพเพลอร์ ด้วยการวัดสเปกตรัมของดาว และเปรียบเทียบกับสเปกตรัมของหลอดไฟมาตรฐาน ก็จะสามารถวัดปริมาณการเลื่อนด็อพเพลอร์ได้ จำนวนการเปลี่ยนแปลงของด็อพเพลอร์ บอกเราว่าดาวเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับเรา นอกจากนี้ ทิศทางของด็อพเพลอร์ชิฟต์ ยังบอกทิศทางการเคลื่อนที่ของดวงดาวให้เราทราบได้อีกด้วย
หากสเปกตรัมของดาวถูกเลื่อนไปที่ปลายสีน้ำเงินจากนั้นดาวก็เคลื่อนเข้ามาหาเรา ถ้าสเปกตรัมเลื่อนไปที่ปลายสีแดงแสดงว่า ดาว กำลังเคลื่อนออกจากเรา ในทำนองเดียวกัน หากดาวฤกษ์หมุนรอบแกนของมัน สามารถใช้การเลื่อนด็อพเพลอร์ของสเปกตรัมเพื่อวัดอัตราการหมุนรอบตัวเองได้ คุณจะเห็นว่าเราสามารถบอกได้ค่อนข้างน้อยเกี่ยวกับดาวดวง หนึ่งจากแสงที่เปล่งออกมา นอกจากนี้ นักดาราศาสตร์สมัครเล่นในปัจจุบันยังมีอุปกรณ์ต่างๆ
เช่น กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่และสเปกโทรสโคป ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในราคาที่ค่อนข้างต่ำ ดังนั้น มือสมัครเล่นสามารถทำการวัด และการวิจัยดาวฤกษ์แบบเดียวกับที่มืออาชีพทำเพียงอย่างเดียว การจำแนกดาว การรวมคุณสมบัติเข้าด้วยกัน ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 นักดาราศาสตร์ 2 คน แอนนี่ จัมป์ แคนนอน และเซซิเลีย เพย์น กาปอชคิน ได้จำแนกสเปกตรัมของดาวตามอุณหภูมิ แอนนี่ จัมป์ แคนนอน ได้ทำการจำแนกประเภทจริงๆ
และเซซิเลีย เพย์น กาปอชคิน ได้อธิบายในภายหลังว่าชั้นสเปกตรัมของดาวถูกกำหนดโดยอุณหภูมิ ซึ่งในปี 1912 นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ไอนาร์ แฮร์ตสปรอง และนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน เฮนรี นอร์ริส รัสเซลล์ ได้แสดงกราฟความส่องสว่างเทียบกับอุณหภูมิ ของดาวฤกษ์หลายพันดวงโดยอิสระ และพบความสัมพันธ์ที่น่าประหลาดใจดังที่แสดงด้านล่าง ไดอะแกรมนี้เรียกว่าแผนภาพเฮิร์ตสปริง รัสเซลล์
มีการเปิดเผยว่าดาวฤกษ์ส่วนใหญ่วางตัวตามแนวเส้นทแยงมุมที่ราบเรียบ ซึ่งเรียกว่าแถบลำดับหลัก โดยมีดาวฤกษ์ร้อนส่องสว่างทางซ้ายบน และดาวเย็นสลัวทางขวาล่าง จากลำดับหลัก มีดาวสว่างและเย็นอยู่ทางขวาบน และดาวร้อนสลัวๆ ทางซ้ายล่าง หากเราใช้ความสัมพันธ์ระหว่างความส่องสว่าง และรัศมีกับแผนภาพเอซอาร์ เราจะพบว่ารัศมีของดวงดาวเพิ่มขึ้น เมื่อคุณเดินจากล่างซ้ายไปตามแนวทแยงมุมไปทางขวาบน คือ ดาวซิริอุส เท่ากับ 0.01 รัศมีดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ เท่ากับ 1 รัศมีดวงอาทิตย์ ดาวรวงข้าว เท่ากับ 10 รัศมีแสงอาทิตย์ ดาวไรเจล เท่ากับ 100 รัศมีแสงอาทิตย์ และดาวบีเทลจุส เท่ากับ 1,000 รัศมีแสงอาทิตย์ หากคุณใช้ความสัมพันธ์ระหว่างมวล และความส่องสว่างกับแผนภาพเอซอาร์ คุณจะพบว่าดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักมีความแตกต่างจากค่าสูงสุด มวลประมาณ 30 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ที่ด้านบนซ้าย ไปจนถึงค่าต่ำสุด มวลประมาณ 0.1 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
ที่ด้านล่างขวา ดังที่คุณเห็นจากแผนภาพเอซอาร์ ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวฤกษ์ที่มีค่าเฉลี่ย สรุปประเภทของดวงดาวในจักรวาลตามความส่องสว่าง ดาวแคระขาวไม่ถูกจัดประเภท เนื่องจากสเปกตรัมของดาวฤกษ์ แตกต่างจากดาวฤกษ์อื่นๆ ส่วนใหญ่ แผนภาพเอซอาร์ ยังมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของดวงดาว ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ดาวฤกษ์เป็นลูกก๊าซขนาดใหญ่
ดาวดวงใหม่ก่อตัวขึ้นจากเมฆฝุ่น และก๊าซขนาดใหญ่ที่เย็น 10 องศาเคลวิน ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ซึ่งอยู่ระหว่างดาวฤกษ์ที่มีอยู่ในกาแลคซีโดยปกติแล้ว การรบกวนแรงโน้มถ่วงบางประเภทเกิดขึ้นกับเมฆ เช่น การเคลื่อนผ่านของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียง หรือคลื่นกระแทกจากซูเปอร์โนวาที่กำลังระเบิด การรบกวนทำให้เกิดกลุ่มก้อนขึ้นภายในเมฆ ก้อนยุบตัวเข้าด้านใน โดยดึงก๊าซเข้ามาด้านในด้วยแรงโน้มถ่วง ก้อนที่ยุบตัวบีบอัดและร้อนขึ้น ก้อนที่ยุบตัวเริ่มหมุนและแบนออกเป็นแผ่น
แผ่นดินยังคงหมุนเร็วขึ้น ดึงก๊าซและฝุ่นเข้าด้านในมากขึ้น และร้อนขึ้น หลังจากนั้นประมาณ 1 ล้านปี แกนกลางที่หนาแน่นขนาดเล็กที่ร้อน 1,500 องศาเคลวิน ก่อตัวขึ้นที่ใจกลางของแผ่นดินเรียกว่าโปรโตสตาร์ ขณะที่ก๊าซและฝุ่นยังคงตกลงภายในจาน พวกมันจะให้พลังงานแก่โปรโตสตาร์ ซึ่งทำให้ร้อนมากขึ้น เมื่ออุณหภูมิของดาวฤกษ์ถึงประมาณ 7 ล้านองศาเคลวินไฮโดรเจน จะเริ่มหลอมรวมเพื่อสร้างฮีเลียม และปลดปล่อยพลังงานออกมา
นานาสาระ: ยานอวกาศ นักบินอวกาศทำภารกิจโดยอาศัยระบบเหล่านี้ได้อย่างไร
