การกำเนิดดวงอาทิตย์

ดวงอาทิตย์ทรงกลมขนาดใหญ่นี้ เกิดขึ้นเมื่อราว 5 ล้านล้านปีที่ผ่านมา 

เริ่มต้นก่อกำเนิดจากองค์ประกอบสำคัญ คือ ไฮโดรเจน 71% และฮีเลียม 27% ส่วนอีก 2% เป็นธาตุอื่นๆ 

เช่น ออกซิเจน, คาร์บอน, ไนโตรเจน, ซิลิคอนและแมกนีเซียม เป็นต้น

ดวงอาทิตย์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 1.392 x 106 กิโลเมตร 

ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโลกของเราถึง 109 เท่า และมีปริมาตรเป็น 1.41 x 1018 ลูกบาศก์กิโลเมตร 

ใหญ่กว่าโลกของเรามากมายหลายเท่าทีเดียว (1.3 ล้านเท่า) 

ดวงอาทิตย์อยู่ห่างไกลจากโลกมาก ประมาณ 1.496 x 108 กิโลเมตร 

เราทบทวนถึงความรู้เกี่ยวกับดวงอาทิตย์กันพอสังเขปแล้ว เพื่อให้มองเห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น 

เราจะขออธิบายถึง "โครงสร้างของดวงอาทิตย์" ต่อไป

ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกของเรามากที่สุด มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจน ที่ใจกลาง ของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิและแรงดันสูงมาก จนทำให้ก๊าซไฮโดรเจนหลอมรวมกันเป็นก๊าซฮีเลียม และแผ่พลังงาน ออกมาอย่างมหาศาล เป็นความร้อนและแสงสว่าง เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า " ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน " พลังงานความร้อน และแสงสว่างจากดวงอาทิตย์นี้เอง ที่เอื้อให้เกิดสิ่งมีฃีวิตบนโลกของเรา

โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ ประกอบไปด้วย 

1. แกนกลาง มีอุณหภูมิสูงกว่า 15 ล้านองศาเซลเซียส 
2. โชนการแผ่รังสี พลังงานความร้อนถ่ายทอดออกสู่ส่วนนอกในรูปแบบคลื่น 
3. โซนการพารังสี อยู่เหนือโซนการแผ่รังสีพลังงานความร้อนในโซนนี้ถูกถ่ายทอด ออกสู่ ส่วนนอก โดยการเคลื่อนที่ของก๊าซ 

4. โฟโตสเฟียร์ เป็นพื้นผิวของดวงอาทิตย์ อยู่เหนือโซนการพารังสี เราสังเกตพื้นผิวส่วนนี้ได้ในช่วงคลื่นแสง มีอุณหภูมิประมาณ 5,500 องศาเซลเซียส 

5. โครโมสเฟียร์ เป็นบริเวณที่อยู่เหนือขึ้นมาจากชั้นโฟโตสเฟียร์ มีอุณหภูมิสูงประมาณ10,000 องศาเซลเซียส 

6. คอโรนา เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์แผ่ออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร มีอุณหภูมิสูงมากกว่า 1 ล้านองศาเซลเซียส

หากลองเอาโลกของเราไปวางไว้ข้างๆ ดวงอาทิตย์ เพียงไม่กี่วินาที มันก็จะระเหยเป็นไอเปลวไฮโดรเจน

แต่ดวงอาทิตย์ของเราไม่ได้มีแต่เพียงความอบอุ่น หากยังมีแสงสว่าง ปาฏิหาริย์ของพืชพรรณก็คือความสามารถในการใช้แสงอาทิตย์ช่วยในการเจริญเติบโต ด้วยวิธีสังเคราะห์แสง พืชจะเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นคาร์โบไฮเดรต และปล่อยออกซิเจนออกมา ส่วนสัตว์นั้นจะเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน

ในด้านความอบอุ่น ถ้าปราศจากความอบอุ่น สัตว์เช่นจระเข้ ก็จะไม่มีพลังงานในการย่อยอาหาร หรือโหนกบนหลังของอัลลิเกเตอร์ มีวิวัฒนาการขึ้นมาเพื่อดูดซับแสงอาทิตย์ พวกมันดูดซับความร้อนผ่านผิวหนัง และส่งผ่านไปยังกระแสเลือด เพื่ออาหารที่มันกินจะเน่าเปื่อยภายในกระเพาะของอัลลิเกเตอร์ พวกมันจึงจำเป็นต้องนอนอาบแดด

บนดวงอาทิตย์นั้น มีจุดกลมขนาดเล็กซึ่งเป็นบริเวณที่เย็นและเรียกว่า "จุดดับบนดวงอาทิตย์" มันเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ที่ลุกโชน จุดบนดวงอาทิตย์นั้น เป็นที่ๆ สนามแม่เหล็กจะรุนแรง ในแต่ละวันสนามแม่เหล็กที่ออกมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์นั้น เหมือนกับน้ำพุที่พุ่งขึ้นมาตรงกลาง แรงและกระจายไปทั่ว สนามแม่เหล็กจะออกมาจากจุดดับบนดวงอาทิตย์เพียงหนึ่งจุดอาจจะที่ขั้วเหนือเหมือนกับแม่เหล็ก แล้วพุ่งลงไปที่จุดดับอีกจุดหนึ่งที่อยู่ขั้วใต้ภายในแม่เหล็กดวงอาทิตย์ขนาดใหญ่ พลาสมาบนดวงอาทิตย์ช่วยบอกถึงเส้นสนามแม่เหล็กระหว่างขั้วเหนือกับขั้วใต้

เมื่อดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กก็จะทวีความซับซ้อนขึ้น นั่นคือสิ่งที่ทำให้เกิดจุดดับบนดวงอาทิตย์มากยิ่งขึ้น

ในระบบสุริยะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอทุก 11 ปีหรือประมาณนั้นเมื่อปี 1985 พื้นที่สนามแม่เหล็กส่วนใหญ่เป็นสีเทาและดูเงียบสงบ แต่ในปี 1991 กลับกลายเป็นความโกลาหลทางแม่เหล็กครั้งใหญ่ จากนั้นทุกอย่างก็เริ่มสงบลง และพายุครั้งยิ่งใหญ่ในช่วงปี 2000 ก็กลับเริ่มขึ้นอีกครั้ง ช่วงเวลาที่กิจกรรมบนดวงอาทิตย์ทวีความรุนแรงถึงขีดสุด และทำให้เราเห็นถึงลักษณะของดวงอาทิตย์มากกว่าที่เคยเห็นในอดีต อีกทั้งมีแรงรบกวนส่งผ่านจากดวงอาทิตย์มาสู่โลกของเรา

จุดจบของดวงอาทิตย์นั้นเร็วมาก ภายในเวลา 3 พันล้านปี ทุกชีวิตบนโลกก็จะถูกแผดเผา ดวงอาทิตย์จะสูญเสียสมดุล และทุกอย่างก็จะเปลี่ยนไปมาระหว่างการหลอมละลายและแรงโน้มถ่วง ไฮโดรเจนที่เหลือจะเคลื่อนไปที่ริมขอบดวงอาทิตย์และระเบิดออกไป ขณะที่แกนในของฮีเลียมจะเผาผลาญ ดวงอาทิตย์จะมีขนาดใหญ่ขึ้น ดาวเคราะห์ชั้นในก็จะถูกดูดกลืน ขั้วน้ำแข็งบนดาวอังคารหลอมละลาย พายุลมร้อนจะโหมกระหน่ำใส่ดาวเคราะห์ชั้นนอก ดาวเสาร์จะถูกพัดจนเหลือแต่แกน วงแหวนน้ำแข็งละลายจนระเหยกลายเป็นไอ ดาวพฤหัสบดีที่เคยยิ่งใหญ่ จะต้องหมดความสำคัญลงไปเพราะว่าดวงจันทร์บริวารจะทำให้แผ่นน้ำแข็งละลายลงแล้วก่อให้เกิดน้ำท่วมอย่างรุนแรง 

ระบบสุริยะของเรานี้จะไม่เหมือนเดิม ถ้าตอนนี้ดวงอาทิตย์กำลังกินตัวเองและอีกไม่นาน ก็จะหดตัวเล็กลงจนเหลือเป็นเพียง "ดาวแคระขาว" (white dwarf) เท่านั้น และสิ้นสุดชีวิตดาวฤกษ์ กลายเป็นดาวที่ตายดับไปในที่สุด และในขั้นสุดท้ายมันก็จะเหลือเพียงผงธุลี และความตายก็จะมาเยือนดาวเคราะห์ทุกดวง

เวลาใกล้หมดลงแล้วสำหรับระบบสุริยะนี้ ดวงอาทิตย์ที่ครั้งหนึ่งเคยหล่อเลี้ยงให้ชีวิต กำลังจะกลืนกินเราเข้าไป 

มันจะปล่อยเถ้าธุลี ออกมาตามกระแสลมสุริยะ และจับตัวกันเป็นก้อน 

แต่อีกไม่นานก็จะรวมตัวกันจนกลายเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่ ดาวเคราะห์ดวงใหม่และการถือกำเนิดชีวิตใหม่

เนบิวลา(Nebula)

เนบิวลา(Nebula) คือกลุ่มของก๊าซและฝุ่นผงที่รวมตัวกันอยู่ในอวกาศ เนบิวล่ามาจากภาษาลาตินแปลว่า "เมฆ" เพราะเมื่อเราใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดู จะเห็นเป็นฝ้าขาวคล้ายกลุ่มเมฆ เนบิวล่าเป็นวัตถุหนึ่งในเอกภพที่มีความสำคัญมากๆ เพราะดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ล้วนเกิดขึ้น มาจากเนบิวล่าทั้งสิ้น เนบิวล่าที่เราเห็นนั้นความจริงมีขนาดใหญ่โตมโหราฬมาก บ้างก็มีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 10 ปีแสง บ้างก็ใหญ่กว่าระบบสุริยะของเราถึง 10 เท่า เช่นเนบิวล่าสว่าง M42 ในกลุ่มดาวนายพราน ซึ่งกำลังก่อตัวให้เกิดระบบสุริยะใหม่ สามารถก่อกำเนิดดาวฤกษ์ใหม่ได้นับพันดวง และเนบิวล่าส่วนใหญ่จะไกลจากเรามากนับ 10 นับ 100 ปีแสง แต่ไม่ไกลเกินระบบทางช้างเผือกของเรา เพราะเนบิวล่าเป็นสมาชิกส่วนหนึ่งของกาแลกซี่ทางช้างเผือก
     กำเนิดของเนบิวล่านั้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีด้วยกันหลายสาเหตุ แต่ในเบื้องต้น คาดว่าจะเกิดขึ้นมาพร้อมกับกำเนิดของเอกภพที่จะก่อกำเนิดดาวฤกษ์รุ่นแรก และ เกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์รุ่นแรก ที่ทิ้งซากไว้เพื่อรอการกำเนิดเป็นดาวฤกษ์ ขั้นที่สองอีกครั้ง

     เนบิวล่าสว่าง 
เนบิวลาสว่างนั้นถูกแบ่งออกเป็น 2 แบบคือ
Emission nebulae หรือ เนบิวล่ามีแสงในตัวเอง
Reflective nabulae หรือ เนบิวล่าสะท้อนแสง เนบิวล่าทั้งสองแบบนั้นค่อนข้างจะแยกออกจากกันลำบาก เพราะมีลักษณะคล้ายกันมาก และบางครั้งอาจอยู่ปะปนกัน เหตุที่เรียก Emission nebulae ว่า เนบิวล่าสว่าง เพราะเนบิวล่าแบบนี้จะเรืองแสงขึ้นเอง เมื่ออะตอมของมวลสารที่อยู่ในเนบิวล่า ถูกกระตุ้นด้วยพลังงานจากดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ๆ ก๊าซส่วนใหญ่ในเนบิวล่าจะเป็นอะตอมไฮโดรเจน ซึ่งจะปล่อยแสงสีแดง กับอะตอมของอ๊อกซิเจนซึ่งให้แสงสีเขียว และอะตอมของไฮโดรเจนมักจะรวมตัวกับอะตอมของอ๊อกซิเจน แล้วจะปล่อยสีผสมระหว่างแดงกับเขียวคือสีเหลืองออกมา
ส่วนReflective nabulae หรือ เนบิวล่าสะท้อนแสง นั้นจะเป็นองค์ประกอบของฝุ่นผงเป็นส่วนใหญ่คล้ายควันบุหรี่ ซึ่งจะให้แสงสีน้ำเงินออกมา 

ทฤษฏีการกำเนิดโลก

ทฤษฏีการกำเนิดโลก

การกำเนิดโลก

ความคิดเกี่ยวกับการกำเนิดของโลกมีมากมายแต่สามารถแบ่งเป็น   2   ทฤษฎีหลักๆ    ได้แก่   ทฤษฎีเนบูลา  (nebular)
และต่อมาได้พัฒนาเป็นทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet)  และทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal) (ภาพที่ 2 และ 3)

1. ทฤษฎีเนบูลา  (nebular hypothesis) ทฤษฎีโปรโตแพลเนต (protoplanet) อธิบายว่าสารที่เป็นต้นกำเนิดของดวงอาทิตย์
และดาวเคราะห์เป็นกลุ่มของเนบูลาซึ่งประกอบด้วยแก๊สและฝุ่นในท้องฟ้า ต่อมากลุ่มเนบูลาเหล่านี้ได้หดตัวและเกิดการหมุนขึ้นอย่างช้าๆ ในระยะแรก และทวีความเร็วขึ้นในระยะหลังทำให้เกิดจุดศูนย์กลางและมีวงแหวนหมุนรอบจุด ศูนย์กลางได้มวลสารรวมกันเป็นดวงอาทิตย์ขึ้นตรงจุดศูนย์กลาง การหดตัวเนื่องจากแรงดึงดูดนี้ทำให้เกิดความร้อนขึ้น กลุ่มแก๊สแต่ละกลุ่ม แต่ละวงแหวนได้ก่อกำเนิดเป็นดาวเคราะห์บริวารของดวงอาทิตย์ กรณีนี้โลกอายุเท่ากับดวงอาทิตย์


การกำเนิดโลกตามทฤษฎีเนบูลา (nebular hypothesis)

ภาพที่ 1แสดงการกำเนิดโลกตามทฤษฎีเนบูลา

ทฤษฎีโปรโตแพลเนต กล่าวว่าในอวกาศมีกลุ่มหมอก ฝุ่นละออง และแก๊ส ลอยอยู่ ซึ่งต่อมาเกิดการหดตัวด้วยแรงดึงดูดของมวลของตัวเอง เกิดการรวมตัวกันเข้าสู่ศูนย์กลางหลายจุดซึ่งเป็นอิสระต่อกัน แต่ในที่สุดจุดศูนย์กลางเหล่านั้นถูกบีบอัดเข้าด้วยกันจนกลายเป็นดวงอาทิตย์ และมีสสารแยกตัวออกเป็นแผ่นบางๆ เหมือนจานลอยอยู่โดยรอบดวงอาทิตย์ แรงเสียดทานภายในจานดังกล่าวทำให้เกิดการไหลคล้ายกระแสน้ำวนในจาน  ทำให้จานแตกแยกตัวออกเป็นมวลที่อัดแน่น เรียกว่าโปรโตแพลเนต (protoplanet) หลายๆ ชิ้น  ซึ่งในที่สุดกลายเป็นดาวเคราะห์ต่างๆ รวมทั้งโลกด้วย สำหรับส่วนที่หลุดออกไปนอกวงโคจรจะกลายเป็น ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์น้อย
2. ทฤษฎีพลาเนตติซิมัล (planetesimal hypothesis) อธิบายว่าโลกแยกตัวจากดวงอาทิตย์ โดยเกิดจากการโคจรผ่านเข้ามาของดาวขนาดใหญ่มากดวงหนึ่ง แรงดึงดูดของดาวดวงนี้ได้ดึงเอาส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์แยกออกไปเกิดเป็นดาว เคราะห์ต่างๆ ขึ้น กรณีนี้โลกของเรามีอายุน้อยกว่าดวงอาทิตย์



ภาพที่ 2 ทฤษฎีเนบูลา

ภาพที่ 3 ทฤษฎีพลาเนตติซิมัล

ภาพที่ 4 แสดงจุดกำเนิดโลก

 ที่แบ่งชั้นแก่นโลก เป็นแก่นโลกชั้นนอก (outer core)

และแก่นโลกชั้นใน (inner core) ท่านคิดว่าเขานำเกณฑ์อะไรมาแบ่ง



ตั้งแต่โลกถือกำเนิดขึ้นมาจากการรวมกันของฝุ่นและแก๊สที่อยู่ตอน ปลายของเกลียวด้านหนึ่งของกาแล็กซี กลุ่มแก๊ส หมอก และละอองฝุ่นเหล่านั้นได้เคลื่อนเข้ามารวมกันเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปี และมีการปลดปล่อยพลังงานในรูปความร้อนประมาณ 5,000 องศาเซลเซียส เกิดการหลอมรวมกันเป็นโลก  และหลังจากนั้นโลกได้ใช้เวลาร่วม 100 ล้านปีในการคายความร้อน เพื่อจะทำให้เย็นตัวลง ส่วนของเหล็ก และนิเกิล ที่อยู่ในรูปของธาตุแร่ร้อนที่มีน้ำหนักมากความหนาแน่นสูงกว่าธาตุอื่นๆ ได้จมตัวลงไปสู่ศูนย์กลางกลายเป็นแก่นโลก (core) โดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ แก่นโลกชั้นใน มีรัศมีประมาณ 1,278 กิโลเมตร และแก่นโลกชั้นนอกความหนาประมาณ 2,200 กิโลเมตร ส่วนธาตุที่มีน้ำหนักเบากว่าส่วนมากจะมีธาตุซิลิกอนและอะลูมิเนียมเป็นองค์ ประกอบ จะถูกยกให้เคลื่อนขึ้นสู่ตอนบนและพื้นผิวและแข็งตัวเป็นเปลือกโลก (crust) ซึ่งมีความหนาประมาณ 5-40 กิโลเมตร และชั้นเนื้อโลก (mantle) ซึ่งอยู่ระหว่างชั้นแก่นโลกกับเปลือกโลกเป็นมวลของหินร้อนมีความหนาประมาณ 2,885 กิโลเมตร ดังภาพที่ 5 และความร้อนภายในโลกส่วนใหญ่จะถูกปลดปล่อยด้วยการนำพาขึ้นสู่เปลือกโลกจาก การเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด


การที่นักวิทยาศาสตร์ รู้ว่าภายในโลกของเรามีโครงสร้างดังเช่นที่กล่าวมาข้างต้น ส่วนหนึ่งได้จากการที่ลาวาจากภูเขาไฟได้นำพาหินชั้นเนื้อโลกขึ้นมาสู่ผิวโลกให้เราเห็น ซึ่งส่วนหนึ่งเราได้ข้อมูลจากการวัดคลื่นสะท้อนที่เกิดจากแผ่นดินไหว ซึ่งนับเป็นประโยชน์ของแผ่นดินไหวข้อเดียวที่ทำให้เรารู้จักโครงสร้างภายในของโลกของเราดีขึ้น (ดูรายละเอียดในหัวข้อแผ่นดินไหว)

ภาพที่ 5 แสดงลักษณะชั้นต่างๆ และโครงสร้างภายในของโลก

การกำเนิดเอกภพ

เอกภพกำเนิดได้อย่างไร

   จากเดิมที่ไม่อะไรอยู่เลยแล้วปรากฏขึ้นอย่างทันทีทันใดหรือไม่สิ่งที่เรียกว่าการกำเนิดเอกภพ ย้อนกลับไปสู่อดีตราว 18,000 ล้านปีก่อน จากกฎของฮับเบิลเอกภพจะมีขนาดเล็กเหมือน “จุด”จุดหนึ่ง ในเวลานั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร จากช่วงเอกภพเป็นสเหมือน จุด ขนาดเล็ก เริ่มเกิดการขยายตัวที่มีลักษณะเหมือนการระเบิด เรียกกันว่า บิกแบง (big bang) หรือ การระเบิดครั้งใหญ่ของเอกภพ ในขณะนั้นมวลสารทั้งหมดที่มีอยู่ในเอกภพอันกว้างใหญ่ไพศาลในปัจจุบันอัดแน่นอยู่ใน จุด ทำให้มีพลังงานสะสมอยู่มหาศาล ทั่วทั้งเอกภพเริ่มขยายตัวเพราะแรงดันที่เกิดจากพลังงานดังกล่าว ซึ่งเริ่มกลายเป็นสสารตามสมการของไอน์สไตน์ ขณะที่เอกภพยังเป็นสเหมือน จุด อยู่นั้น มีความหนาแน่นสูงมากดังนั้นจึงเกิดปรากฏการณ์น่าอัศจรรย์แตกต่างจากที่เราเห็นในชีวิตประจำวัน เอกภพได้ปรากฏขึ้นมาอย่างทันที่ทันใดจากเดิมที่เป็นเพียงความว่างเปล่าไม่มีอะไรอยู่เลย

     ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม( quantum mechanics) นั้น การดำรงอยู่ของสสารเป็นการซ่อนทับกันของเคลื่อน ซึ่งอธิบายได้สมการการเคลื่อนที่ของคลื่น เพราะฉะนั้น ทฤษฎีที่ว่า เอกภพเกิดขึ้นทันทีทันใด จากเดิมที่ไม่มีอะไรอยู่เลย จึงมีความเป็นไปได้ และอาจกล่าวได้ว่าสสารจำนวนหนึ่ง ณ เวลาหนึ่งที่แน่นอน มีความเป็นไปได้ว่าจะสูญหายไปทันทีเหมือนอยู่อีก ณ เวลาหนึ่ง ม่าวมีโอกาสน้อยมากที่จะเกิดขึ้นแต่ก็ไม่ใช่ว่าจะเป็นไปไม่ได้เลย อย่างไรก็ตามเมื่อวัตถุหดตัวเล็กลงมันจะขนาดเล็กมากจนอาจเกิดสภาพที่บางก็มีอยู่ บางครั้งก็หายไปที่เป็นแนวคิดเกี่ยวกับการกำเนิดเอกภพที่เอ็ดเวิร์ด เฟรดกิน แสนอไว้ในปี ค. ศ. 1980

ทฤษฎีบิกแบง

     ทฤษฎี “บิกแบง” (Big Bang Theory) เป็นทฤษฎีทางดาราศาสตร์ที่กล่าวถึงประวัติศาสตร์ความเป็นมาของจักรวาล ปัจจุบันเป็นทฤษฎีที่เป็นที่เชื่อถือและยอมรับมากที่สุด ทฤษฎีบิกแบงเกิดขึ้นจากการสังเกตของนักดาราศาสตร์ที่ว่า ขณะนี้จักรวาลกำลังขยายตัว ดวงดาวต่าง ๆ บนท้องฟ้ากำลังวิ่งห่างออกจากกันทุกที เมื่อย้อนกลับไปสู่อดีต ดวงดาวต่างๆ จะอยู่ใกล้กันมากกว่านี้ และเมื่อนักดาราศาสตร์คำนวณอัตราความเร็วของการขยายตัวทำให้ทราบถึงอายุของจักรวาลและการคลี่คลายตัวของจักรวาล รวมทั้งสร้างทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลขึ้นอีกด้วย ตามทฤษฎีนี้ จักรวาลกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ ๑๕,๐๐๐ ล้านปีที่แล้ว ก่อนการเกิดของจักรวาล ไม่มีมวลสาร ช่องว่าง หรือกาลเวลา จักรวาลเป็นเพียงจุดที่เล็กยิ่งกว่าอะตอมเท่านั้น และด้วยเหตุใดยังไม่ปรากฏแน่ชัด จักรวาลที่เล็กที่สุดนี้ได้ระเบิดออกอย่างรุนแรงและรวดเร็วในเวลาเพียงเศษเสี้ยววินาที (Inflationary period) แรงระเบิดก่อให้เกิดหมอกธาตุซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ (Plasma period) ต่อมาจักรวาลที่กำลังขยายตัวเริ่มเย็นลง หมอกธาตุเริ่มรวมตัวกันเป็นอะตอม จักรวาลเริ่มโปร่งแสง ในทางทฤษฎีแล้วพื้นที่บางแห่งจะมีมวลหนาแน่นกว่า ร้อนกว่า และเปล่งแสงออกมามากกว่า ซึ่งต่อมาพื้นที่เหล่านี้ได้ก่อตัวเป็นกลุ่มหมอกควันอันใหญ่โตมโหฬาร และภายใต้กฎของแรงโน้มถ่วง กลุ่มหมอกควันอันมหึมานี้ได้ค่อยๆ แตกออก จนเป็นโครงสร้างของ “กาแลกซี” (Galaxy) ดวงดาวต่าง ๆ ได้ก่อตัวขึ้นในกาแลกซี และจักรวาลขยายตัวออกอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

     นักดาราศาสตร์คำนวณว่าจักรวาลว่าประกอบไปด้วยกาแลกซีประมาณ ๑ ล้านล้านกาแลกซี และแต่ละกาแลกซีมีดาวฤกษ์อย่างเช่นดวงอาทิตย์อยู่ประมาณ ๑ ล้านล้านดวง และสุริยจักรวาลของเราอยู่ปลายขอบของกาแลกซีที่เรียกว่า “ทางช้างเผือก” (Milky Galaxy) และกาแลกซีทางช้างเผือกก็อยู่ปลายขอบของจักรวาลใหญ่ทั้งหมด เราจึงมิได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาลเลย ไม่ว่าจะในความหมายใด

     ในปี พ.ศ. ๒๕๓๕ ดาวเทียม “โคบี” (COBE) ขององค์การนาซ่าแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งถูกส่งขึ้นไปเพื่อศึกษาประวัติศาสตร์ของจักรวาลโดยเฉพาะ ได้ค้นพบรังสีโบราณ ซึ่งบ่งบอกถึงโครงสร้างของจักรวาลขณะเมื่อจักรวาลมีอายุเพียง ๓๐๐,๐๐๐ ปี นับเป็นการค้นพบครั้งสำคัญที่ยืนยันว่า จักรวาลกำเนิดขึ้นมาจากจุดเริ่มต้นของการระเบิด และคลี่คลายตัวตามคำอธิบายในทฤษฎี “บิกแบง” จริง เมื่อได้ทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลแล้ว นักดาราศาสตร์ก็สนใจว่าจักรวาลจะสิ้นสุดลงอย่างไร มีทฤษฎีที่อธิบายเรื่องนี้อยู่ ๓ ทฤษฎี ทฤษฎีแรก กล่าวว่า

     เมื่อแรงระเบิดสิ้นสุดลง มวลอันมหึมาของกาแลกซีต่างๆ จะดึงดูดซึ่งกันและกัน ทำให้จักรวาลหดตัวกลับจนกระทั่งถึงกาลอวสาน ทฤษฎีที่สอง อธิบายว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราช้า ๆ จึงเชื่อว่าน่าจะมี “มวลดำ”(dark matter) ที่เรายังไม่รู้จักปริมาณมหึมาคอยยึดโยงจักรวาลไว้ จักรวาลจะขยายตัวไปเรื่อยๆ จนยากแก่การสืบค้น ส่วนสตีเฟ่น ฮอว์กกิ้ง (Stephen Hawking) ได้เสนอทฤษฎีที่สามว่า จักรวาลจะขยายตัวในอัตราความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ทฤษฎีบิกแบงนั้นได้รับการเชื่อมต่อด้วยทฤษฎีวิวัฒนาการ (Evolution Theory) ของชาร์ล ดาร์วิน (Charles Darwin) เมื่อโลกเย็นตัวลงนั้น ปฏิกิริยาเคมีจากมวลสารในโลกในที่สุดแล้วก่อให้เกิดไอน้ำ และไอน้ำก่อให้เกิดเมฆ และเมฆตกลงมาเป็นฝน ทำให้เกิดแม่น้ำ ลำธาร ทะเล และมหาสมุทร วิวัฒนาการนี้มีลักษณะแบบ “ก้าวกระโดด” (Emergent Evolution) เมื่อมีสารอนินทรีย์และน้ำปริมาณมหาศาลเป็นเวลาที่ยาวนาน ในที่สุดคุณภาพใหม่คือ “ชีวิต” ก็เกิดขึ้น คำว่า บิกแบง ที่จริงเป็นคำล้อเลียนที่เกิดจาก นักดาราศาสตร์ ชื่อ เฟรดฮอยล์ ซึ่งเขาดูหมิ่นและตั้งใจจะทำลายความน่าเชื่อถือของทฤษฎีที่เขาเห็นว่าไม่มีทางเป็นจริงอย่างไรก็ดี การค้นพบ ไมโครเวฟพื้นหลัง ในปี ค.ศ. 1964 ยิ่งทำให้ไม่สามารถปฏิเสธทฤษฎีบิกแบงได้ มีหลักฐานสำคัญพิสูจน์ความถูกต้องของทฤษฎีการเกิดของเอกภพตาม

     ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ประการหนึ่ง คือ ในปี ค.ศ. 1965 นักวิทยาศาสตร์ที่ บริษัท เบลล์ แลบอรอทอรี่ สหรัฐ ได้ยินเสียบรบกวนของคลื่นวิทยุดังมากจาก รอบทิศบนท้องฟ้า นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณได้แล้วว่า ถ้าหากเอกภพมีจุดกำเนิด จากปฐมดวงไฟในจักรวาลเมื่อประมาณ 1.1 x 1010-1.8×1010 ปีมาแล้ว ตาม ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาลพลังงานที่ยังหลงเหลืออยู่ในการระเบิด ครั้งใหญ่จะต้องค้นหาพบได้ในปัจจุบัน และจะมีอุณหภูมิประมาณ 3 องศาเหนือ ศูนย์องศาสมบูรณ์ เนื่องจากพลังงานจะแผ่ออกมาเป็นไมโครเวฟ มีความยาวคลื่น น้อยกว่า 1 ม.ม. ผลจากการได้ยินเสียงคลื่นไม่โครเวฟดังมากจากรอบทิศทางบน ท้องฟ้าดังกล่าว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำการวัดอย่างระมัดระวังทำให้นักวิทยาศาสตร์ แน่ใจว่า การแพร่ของคลื่นไมโครเวฟ บนท้องฟ้าทั่วทิศทาง คือ ส่วนที่หลงเหลือ จากการระเบิดครั้งใหญ่ของจักรวาล

ภายหลังเกิดบิกแบง

     ขณะที่เอกภพขยายตัวภายหลังเกิดบิกแบงสสารก็เคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง แรงโน้มถ่วงเริ่มทำงาน แรงโน้มถ่วง คือ สิ่งที่ควบคุมเอกภพ เป็นแรงดึงวัตถุเข้าหากัน เราเรียกแรงดึงดูด เช่นนี้ว่า แรงโน้มถ่วง วัตถุที่มีมวลสารมากจะมีแรงโน้มถ่วงสูง แรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุอย่างอยู่ด้วยกัน ดังนั้นเมื่อเอกภพมีอายุเพียง 1 ล้านปี สสารในรูปของไฮโดรเจนและฮีเลียมก็เริ่มยึดเหนี่ยวกันเป็นก้อน เรียกว่า กาแล็กซีที่ยังไม่คลอด(protogalaxy) นี่คือจุดเริ่มต้นของการเกิดกาแล็กซีต่อไป ก้อนก๊าซขนาดเล็กที่อยู่ภายในกลายเป็นดาวฤกษ์ กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดก็เหมือนกระจุดดาวฤกษ์ขนาดมหิมาหรือกาแล็กซีแคระ อยู่กันเป็นกลุ่มและเป็นโครงสร้างหลักของกาแล็กซี กาแล็กซีที่ยังไม่คลอดทั้งหลายถูกยึดเหนี่ยวเข้าด้วยกัน ด้วยแรงโน้มถ่วงจึงเกิดการรวมกันเป็นกาแล็กซีในช่วงแรกจะมีขนาดเล็กและมีรูปร่างแปลก ในที่สุดกาแล็กซีที่ยังไม่คลอดหลายแห่งก็รวมกันกลายเป็นกาแล็กซีแบบสไปรัสหรือรูปไข่อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่มันยังไม่สิ้นสุดแค่นี้ ภายในกาแล็กซีต่าง ๆ ยังมีดาวฤกษ์เกิดขึ้นอยู่เรื่อย ๆ ตัวกาแล็กซีเองก็อาจชนกันหรือรวมกัน ทุกวันนี้ภายในกาแล็กซีทางช้างแผือกยังมีดาวฤกษ์จำนวนมากกำลังเกิดใหม่และกำลังดึงกาแล็กซีเล็กๆข้างเคียงเข้ามา

ทำไมกำเนิดของเอกภพจึงเป็น BIG BANG (การระเบิดใหญ่)

    ถ้าเอกภพกำลังขยายตัวก็แสดงว่าถ้าเราย้อนเวลากลับไปในอดีต เอกภพก็ต้องมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ยิ่งย้อนเวลามากก็ยิ่งเล็กลง แล้วเมื่อเล็ก ลงอย่างที่สุดจะเกิดอะไรขึ้น เอกภพจะลดลงจนสลายไปหรือหวังว่าจะมีจุดหนึ่งที่เอกภพกำเนิด ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดจะเห็นว่าเราจะต้องเกี่ยวข้องกับ การเริ่มของเอกภพทั้งนั้น ผู้แรกที่เริ่มศึกษาปัญหาเหล่านี้อย่างจริงจังคือนักฟิสิกส์ซึ่งเกิดที่รัสเซียชื่อ กามอฟ แต่ภายหลังอพยพไปอยู่อเมริกาในช่วง ปี 1948 ที่จริงกามอฟไม่ได้ตั้งใจที่จะคิดค้นเกี่ยวกับการเริ่มของเอกภพตั้งแต่ตอนแรก แต่ระหว่างที่เขากำลังคิดค้นเกี่ยวกับการเกิดของธาตุ เขาก็ได้ บรรลุถึงข้อสรุปว่า เอกภพจะต้องเกิดขึ้นด้วย BIG BANG

สมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ

     ตามทฤษฎีเอกภพของฟรีดมานน์ ซึ่งได้มาจากการประยุกต์ทฤษฎีสัมพัทธภาพจะบอกได้ว่า เอกภพมีจุดเริ่ม ซึ่งก็คือเงื่อนไขเบื้องต้นถึงทฤษฎี สัมพัทธภาพจะบอกไม่ได้ว่าเงื่อนไขข้างต้นนี้มาจากไหน แต่มันก็บอกให้เรารู้ว่า เอกภพเริ่มกำเนิดโดยมีเงื่อนไขเบื้องต้น แต่อย่างไรก็ตามทฤษฎีนี้ไม่ได้ บอกเราว่าเอกภพตอนเริ่มกำเนิดนั้นร้อนหรือเย็น แล้วทำไมกามอฟถึงคิดว่าเอกภพกำเนิดด้วยความร้อนสูง แต่เพื่อที่จะเข้าใจตรงนี้ก็ลองมาคิดกลับดู ว่าทำไมเอกภพที่เย็นจึงเป็นไปไม่ได้เช่นกัน ถึงแม้โลกจะมีธาตุมากมายหลายชนิด เมื่อดูทั้งเอกภพจะเห็นว่าเกือบทั้งหมดเป็นธาตุไฮโดรเจน เพราะว่า ไฮโดรเจนประกอบขึ้นจากโปรตอนและอิเลคตรอน เราก็จะบอกได้ว่าตอนที่เอกภพกำเนิดและมีขนาดเล็กมาก อิเลคตรอนจะรวมเข้าไปในโปรตอนกลาย เป็นนิวตรอน นั่นก็คือเอกภพที่เย็น ในช่วงแรกจะเต็มไปด้วยนิวตรอนและเมื่อเอกภพขยายตัวขึ้น นิวตรอนจะสลายตัวแบบเบต้า กลายเป็นโปรตอนและ อิเลคตรอน โปรตอนนั้นจะทำปฏิกิริยารวมตัวกับนิวตรอนกลายเป็นตัว ทีเรียม (ไฮโดรเจนหนัก) และดิวทีเรียมจะรวมตัวกับนิวตรอนเป็น ไตรเทียม ซึ่งจะสลายตัวแบบเบตา กลายเป็นฮีเลียม 3 และเมื่อนิวตรอนอีกตัวรวมกับฮีเลียม 3 ก็จะได้อะตอมฮีเลียม และปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็จะเกิดต่อกันไป ธาตุหนักต่างๆ ก็จะเกิดขึ้นในเอกภพต่อๆ กันไปเช่นกัน แต่ในความเป็นจริงนั้นในเอกภพมีไฮโดรเจน 75% ฮีเลียม 24% และอีก 1% เป็นธาตุอื่นๆ นั่นก็คือเกือบทั้งหมดเป็นธาตุเบาสองธาตุ คือ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ซึ่งขัดกับสมมติฐานของเอกภพเย็นข้างต้น เพราะฉะนั้นกามอฟจึงคิดว่าเพื่อให้ ขั้นตอนการเกิดธาตุหนักไม่ติดต่อกันไป จะต้องคิดว่าเอกภพเมื่อกำเนิดนั้นมีอุณหภูมิสูงมาก ถ้าเอกภพร้อนถึงจะเกิดปฏิกิริยารวมตัวกัน แต่เพราะร้อน กันออกอีกและก็อธิบายได้ว่าทำไมธาตุหนักจึงหยุดแค่ฮีเลียมเท่านั้น และนี่ก็คือที่มาของความคิดสมมติฐานเอกภพบิกแบงของกามอฟ โดยที่ขอเน้นว่า กามอฟไม่ได้บอกว่าบิกแบงเป็นต้นเหตุของการขยายตัวของเอกภพเลย เพียงแต่บอกว่าเพื่อที่จะอธิบายกำเนิด และปริมาณธาตุในเอกภพ เอกภพจะต้องเกิดด้วยบิกแบงเท่านั้น

ระบบสุริยะ

ระบบสุริยะ คือระบบดาวที่มีดาวฤกษ์เป็นศูนย์กลาง และมีดาวเคราะห์ (Planet) เป็นบริวารโคจรอยู่โดยรอบ เมื่อสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย ต่อการดำรงชีวิต สิ่งมีชีวิตก็จะเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์เหล่านั้น หรือ บริวารของดาวเคราะห์เองที่เรียกว่าดวงจันทร์ (Satellite) นักดาราศาสตร์เชื่อว่า ในบรรดาดาวฤกษ์ทั้งหมดกว่าแสนล้านดวงในกาแลกซี่ทางช้างเผือก ต้องมีระบบสุริยะที่เอื้ออำนวยชีวิตอย่างระบบสุริยะที่โลกของเรา เป็นบริวารอยู่อย่างแน่นอน เพียงแต่ว่าระยะทางไกลมากเกินกว่าความสามารถในการติดต่อจะทำได้ถึง
     

                     
    ระบบสุริยะ (Solar System)
    ระบบสุริยะที่โลกของเราอยู่เป็นระบบที่ประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ (The sun) เป็นศูนย์กลาง มีดาวเคราะห์ (Planets) 9 ดวง ที่เราเรียกกันว่า ดาวนพเคราะห์ ( นพ แปลว่า เก้า)   เรียงตามลำดับ จากในสุดคือ ดาวพุธ  ดาวศุกร์  โลก   ดาวอังคาร  ดาวพฤหัส    ดาวเสาร์   ดาวยูเรนัส    ดาวเนปจูน   ดาวพลูโต และยังมีดวงจันทร์บริวารของ ดวงเคราะห์แต่ละดวง (sattelites) ยกเว้นเพียง สองดวงคือ ดาวพุธ และ ดาวศุกร์ ที่ไม่มีบริวาร นอกจากนี้ยังมี ดาวเคราะห์น้อย (Minor planets) ดาวหาง (Comets) อุกกาบาต (Meteorites) ตลอดจนกลุ่มฝุ่นและก๊าซ ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจร ภายใต้อิทธิพลแรงดึงดูด จากดวงอาทิตย์ ขนาดของระบบสุริยะ กว้างใหญ่ไพศาลมาก  เมื่อเทียบระยะทาง ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ซึ่งมีระยะทางประมาณ 149 ล้านกิโลเมตร หรือ 1 หน่วยดาราศาสตร์ (astronomy unit - au)  กล่าวคือ ระบบสุริยะมีระยะทางไกลไปจนถึงวงโคจร ของดาวพลูโตดาวเคราะห์ที่มีขนาดเล็กที่สุดในระบบสุริยะ ซึ่งอยู่ไกลเป็นระยะทาง 40 เท่าของ 1 หน่วยดาราศาสตร์ และยังไกลห่างออก ไปอีกจนถึงดงดาวหางอ๊อต (Oort's Cloud) ซึ่งอาจอยู่ไกลถึง 500,000 เท่า ของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ด้วย
     ดวงอาทิตย์มีมวลมากกว่าร้อยละ 99 ของมวลทั้งหมดในระบบสุริยะ ที่เหลือนอกนั้นจะเป็นมวลของ เทหวัตถุต่างๆ ซึ่ง ประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต รวมไปถึงฝุ่นและก๊าซ ที่ล่องลอยระหว่าง ดาวเคราะห์ แต่ละดวง โดยมีแรงดึงดูด (Gravity) เป็นแรงควบคุมระบบสุริยะ ให้เทหวัตถุบนฟ้าทั้งหมด เคลื่อนที่เป็นไปตามกฏแรง แรงโน้มถ่วงของนิวตัน ดวงอาทิตย์แพร่พลังงาน ออกมา ด้วยอัตราประมาณ 90,000,000,000,000,000,000,000,000 แคลอรีต่อวินาที เป็นพลังงานที่เกิดจากปฏิกริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ โดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนให้กับดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะเสียไฮโดรเจนไปถึง 4,000,000 ตันต่อวินาทีก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความเชื่อว่าดวงอาทิตย์ จะยังคงแพร่พลังงานออกมาในอัตราที่เท่ากันนี้ได้อีกนานหลายพันล้านปี
     ชื่อของดาวเคราะห์ทั้ง 9 ดวงยกเว้นโลก ถูกตั้งชื่อตามเทพของชาวกรีก เพราะเชื่อว่าเทพเหล่านั้นอยู่บนสรวงสวรค์ และเคารพบูชาแต่โบราณกาล ในสมัยโบราณจะรู้จักดาวเคราะห์เพียง 5 ดวงเท่านั้น(ไม่นับโลกของเรา) เพราะสามารถเห็นได้ ด้วยตาเปล่าคือ ดาวพุธ   ดาวศุกร์  ดาวอังคาร   ดาวพฤหัส   ดาวเสาร์   ประกอบกับดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ รวมเป็น 7 ทำให้เกิดวันทั้ง 7 ในสัปดาห์นั่นเอง และดาวทั้ง 7 นี้จึงมีอิทธิกับดวงชะตาชีวิตของคนเรา ตามความเชื่อถือทางโหราศาสตร์   ส่วนดาวเคราะห์อีก 3 ดวงคือ ดาวยูเรนัส   ดาวเนปจูน    ดาวพลูโต ถูกคนพบภายหลัง แต่นักดาราศาสตร์ก็ตั้งชื่อตามเทพของกรีก เพื่อให้สอดคล้องกันนั่นเอง

   ทฤษฎีการกำเนิดของระบบสุริยะ
    หลักฐานที่สำคัญของการกำเนิดของระบบสุริยะก็คือ การเรียงตัว และการเคลื่อนที่อย่างเป็นระบบระเบียบของดาวเคราะห์ ดวงจันทร์บริวาร ของดาวเคราะห์ และดาวเคราะห์น้อย ที่แสดงให้เห็นว่าเทหวัตถุทั้งมวลบนฟ้า นั้นเป็นของระบบสุริยะ ซึ่งจะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลยที่เทหวัตถุท้องฟ้า หลายพันดวง จะมีระบบโดยบังเอิญโดยมิได้มีจุดกำเนิด ร่วมกัน
    Piere Simon Laplace ได้เสนอทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบสุริยะไว้เมื่อปี ค.ศ.1796 กล่าวว่า ในระบบสุริยะจะมีมวลของก๊าซรูปร่างเป็นจานแบนๆ ขนาดมหึมาที่เรียกว่า protoplanetary disks หมุนรอบ ตัวเองอยู่ ในขณะที่หมุนรอบตัวเองนั้นจะเกิดการหดตัวลง เพราะแรงดึงดูดของมวลก๊าซ ซึ่งจะทำให้ อัตราการหมุนรอบตัวเองนั้นมีความเร็วสูงขึ้น เพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม (Angular Momentum) ในที่สุด เมื่อความเร็ว มีอัตราสูงขึ้น จนกระทั่งแรงหนีศูนย์กลางที่ขอบของกลุ่มก๊าซมีมากกว่าแรงดึงดูด  ก็จะทำให้เกิดมีวงแหวน ของกลุ่มก๊าซแยกตัวออกไปจากศุนย์กลางของกลุ่มก๊าซเดิม และเมื่อเกิดการหดตัวอีกก็จะมีวงแหวนของกลุ่มก๊าซเพิ่มขึ้นๆต่อไปเรื่อยๆ วงแหวนที่แยกตัวไปจากศูนย์กลางของวงแหวนแต่ละวงจะมีความกว้างไม่เท่ากัน ตรงบริเวณที่มีความหนาแน่นมากที่สุดของวง จะคอยดึงวัตถุทั้งหมดในวงแหวน มารวมกันแล้วกลั่นตัว เป็นดาวเคราะห์  ส่วนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ จะเกิดขึ้นจากการหดตัวของดาวเคราะห์ สำหรับดาวหาง และสะเก็ดดาวนั้น เกิดขึ้นจากเศษหลงเหลือระหว่าง การเกิดของดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ดังนั้น ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันก็คือ มวลก๊าซดั้งเดิมที่ทำให้เกิดระบบสุริยะขึ้นมานั่นเอง    
     นอกจากนี้ยังมีอีกหลายทฤษฎีที่มีความเชื่อในการเกิดระบบสุริยะ แต่ในที่สุดก็มีความเห็นคล้ายๆ กับแนวทฤษฎีของ Laplace ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีของ Coral Von Weizsacker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งกล่าวว่า มีวงกลมของกลุ่มก๊าซและฝุ่นละอองหรือเนบิวลา ต้นกำเนิดดวงอาทิตย์ (Solar Nebular) ห้อมล้อมอยู่รอบดวงอาทิตย์ ขณะที่ดวงอาทิตย์เกิดใหม่ๆ และ ละอองสสารในกลุ่มก๊าซ เกิดการกระแทกซึ่งกันและกัน แล้วกลายเป็นกลุ่มก้อนสสารขนาดใหญ่ จนกลายเป็น เทหวัตถุแข็ง เกิดขั้นในวงโคจรของดวงอาทิตย์ ซึ่งเราเรียกว่า ดาวเคราะห์ และดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์นั่นเอง
 
 M42 ในกลุ่มดาวนายพราน (Orion) เป็นตัวอย่างหนึ่งของ Solar Nebular ที่กำลังก่อตัวเป็นระบบสุริยะอีกระบบหนึ่งในอนาคตอีกหลายล้านปีข้างหน้า


       



ระบบสุริยะของเรามีขนาดใหญ่โตมากเมื่อเทียบกับโลกที่เราอาศัยอยู่ แต่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกาแล็กซีของเราหรือกาแล็กซีทางช้างเผือก ระบบสุริยะตั้งอยู่ในบริเวณ วงแขนของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Milky Way) ที่ชื่อแขนโอไลออน ซึ่งเปรียบเสมือนวงล้อยักษ์ที่หมุนอยู่ในอวกาศ โดยระบบสุริยะจะอยู่ห่างจาก จุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ 30,000 ปีแสง ระนาบของระบบสุริยะเอียงทำมุมกับระนาบของกาแลกซี่ประมาณ 60 องศา ดวงอาทิตย์ จะใช้เวลาประมาณ 225 ล้านปี ในการเคลื่อนครบรอบจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกครบ 1 รอบ นักดาราศาสตร์จึงมีความเห็นร่วมกันว่า เทหวัตถุทั้งมวลในระบบสุริยะ ไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์ทุกดวง ดวงจันทร์ของ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดาวหาง และอุกกาบาต เกิดขึ้นมาพร้อมๆกัน มีอายุเท่ากันตามทฤษฎีจุดกำเนิดของระบบสุริยะ และจากการนำ เอาหินจากดวงจันทร์มาวิเคราะห์การสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี ทำให้ทราบว่าดวงจันทร์มี อายุประมาณ 4,600 ล้านปี ในขณะเดียวกันนักธรณีวิทยาก็ได้คำนวณ หาอายุของหินบนผิวโลก จากการสลายตัวของอะตอมธาตุยูเรเนียม และสารไอโซโทปของธาตุตะกั่ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า โลก ดวงจันทร์ อุกกาบาต มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปี และอายุของ ระบบสุริยะนับตั้งแต่เริ่มเกิดจากฝุ่นละอองก๊าซในอวกาศจึงมีอายุไม่เกิน 5,000 ล้านปี      ในบรรดาสมาชิกของระบบสุริยะซึ่งประกอบด้วย ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ ของดาวเคราะห์ดาวหาง อุกกาบาต สะเก็ดดาว รวมทั้งฝุ่นละองก๊าซ อีกมากมาย นั้นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ 9 ดวง จะได้รับความสนใจมากที่สุดจากนักดาราศาสตร์

กาแล็กซีทางช้างเผือก

กาแล็กซีทางช้างเผือก

              ภาพจากกล้องโทรทรรศน์แสดงให้เห็นว่าทางช้างเผือก   คือ   ดาวฤกษ์จำนวนมากมายที่กระจายอยู่ในท้องฟ้าบริเวณใกล้เคียงกัน  ดาวฤกษ์เหล่านี้คือดาวฤกษ์ที่อยู่ในบริเวณแขน (arm) หรือบริเวณแก่นกลาง (nucleus)  ขอกาแล็กซีทางช้างเผืก  เมื่อเรามองดูทางช้างเผือกซึ่งพาดเป็นทางยาวบนฟากฟ้า  จะหมายถึงเรากำลังมองดูกาแล็กซีทางช้างเผือกทางด้านข้างผ่านไปยังส่วนที่เป็นแขนของกาแล็กซีทางช้างเผือก หรือผ่านไปยังบริเวณใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกนั้นเอง  ระบบสุริยะของเราอยู่ห่างจากศูนย์กลางของกาแล็กซีประมาณ 30,000 ปีแสงทางด้านกลุ่มดาวนายพราน

                ดาราจักรของเรา หือ ดาราจักรทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 100,000  ปีแสง มีขนาดใหญ่มาก เมื่อเปรียนบเทียบกับดาราจักรอื่น โลกและระบบสุริยะอยู่ที่แขนของดาราจักรโดยอยู่ห่างจากศูนย์กลางประมาณ  28,000  ปีแสง

การหมุนรอบตัวของดาราจักร

                นักดาราศาสตร์ส่วนมากมั่นใจว่าดาราจักรทางช้างเผือกเป็นแบบสไปรัส  ดาราจักรทางช้างเผือกก็เช่นเดียวกับดาราจักรแบบสไปรัลที่มีแกนกลางหมุนรอบตัวเองคือจุดศูนย์กลางจะหมุนเร็วกว่าจุดไกล  ระบบสุริยะของเราจะหมุนครบรอบศูนย์กลางดาราจกรทุกๆ 225  ล้านปี ตามทฤษฎีนี้แสดงว่า  ระบบสุริสุริยะๆได้หมุนรอบศูนย์กลางเพียงรอบเดียวนับตั้งแต่เริ่มมีไดโนเสาร์บนโลก

จะดูทางช้างเผือกได้เมื่อใด

                ในซีกโลกเหนือ เวลาดีที่สุดที่ดูทางช้างเผือก คือ ระหว่างเดือน กรกฎาคม ถึง กันยายน ในยามดึกของคืนในฤดูหนาว ก็จะเห็นทางช้างเผือกที่สวยงาม และน่าประทับใจมากเหมือนกัน

ในซีกโลกใต้จะเห็นทางช้างเผือกด่น ระหว่างเดือน ตุลาคม ถึง ธันวาคม คล้ายทางน้ำนมหกหรากดท้องฟ้า จึงเรียกว่าทางน้ำนม

นักดาราศาสตร์เอกของโลก

นักดาราศาสตร์เอกของโลก

     นานหลายพันปีที่มนุษย์เฝ้าสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงดาวและพยายามค้นหากฏเกณฑ์ต่างๆของ
เอกภพ เกิดเป็นทฤษฎีทางดาราศาสตร์พัฒนากันมาโดยลำดับ แม้มนุษย์เพิ่งจะเริ่มต้นศึกษา ดวงดาวอย่างเป็นวิทยาศาสตร์จริงจังเพียงระยะสั้นๆราว ๒๐๐ ปี ที่ผ่านมาก็ตาม แต่ชนรุ่นหลัง ควรขอบคุณบรรพบุรุษ เหล่านักปราชญ์ ผู้ถ่ายทอดมรดกทางปัญญาให้มนุษย์หาญกล้าอธิบายถึง ความเป็นไปในจักรวาลได้ ดังเช่นทุกวันนี้

อริสโตเติล

อริสโตเติล ( 350 ก่อนคริสตกาล )
     นักปรัชญาชาวกรีก เสนอทฤษฎีโลกเป็นศูนย์กลาง (Geocentric) คือโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพ มีดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ และดาวฤกษ์ เคลื่อนที่ไปรอบโลก
นิโคลัส โคเปอร์นิคัส

นิโคลัส โคเปอร์นิคัส ( ค.ศ. 1473-1543 )
     

นักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์เสนอทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง (Heliocentric) คือดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ โลกและดาวเคราะห์โคจรรอบ ดวงอาทิตย์เป็นวงกลม
กาลิเลโอ กาลิเลอี

กาลิเลโอ กาลิเลอี ( ค.ศ. 1564-1642 )
     

นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาเลียน ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ส่องสังเกต วัตถุท้องฟ้า ค้นพบสิ่งแปลกใหม่มากมาย อาทิ ได้พบว่า ดาวศุกร์ ปรากฏเป็นเสี้ยว พบจุดบนดวงอาทิตย์ พบวงแหวนของดาวเสาร์ พบดวงจันทร์ 4 ดวงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี และสนับสนุน ทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส แต่สิ่งค้นพบและความคิดใหม่ไม่เป็น ที่ยอมรับของชาวคริสต์ จึงถูกจำขังตลอดชีวิต
โจฮันส์ เคปเลอร์ 

โจฮันส์ เคปเลอร์ ( ค.ศ. 1571-1630 )
     

นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน ผู้สนับสนุนทฤษฎีของ โคเปอร์นิคัส และค้นพบกฏการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ เป็นรากฐานสำคัญของวิชาดาราศาสตร์
เซอร์ ไอแซก นิวตัน

เซอร์ ไอแซก นิวตัน ( ค.ศ. 1643-1727 )
     

ผู้นำโลกเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม โดยการเสนอกฏแห่งความโน้มถ่วง
และ การเคลื่อนที่ของวัตถุ ที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆบนโลก จนไปถึงการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ได้

เอ็ดมันด์ แฮลลีย์ 

เอ็ดมันด์ แฮลลีย์ ( ค.ศ. 1656-1742 )
     ผู้ศึกษาดาวหางแฮลลีย์ และพิสูจน์ว่า ดาวหางคือสมาชิกหนึ่งในระบบสุริยะ ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ และมีพฤติกรรมเป็นไปตามกฏของแรงโน้มถ่วง เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ทั้งหลายและได้เสนอผลการศึกษาเกี่ยวกับดาวหาง
ดวงหนึ่งที่มาให้ชาวโลกเห็นทุกๆประมาณ ๗๕ ปี
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์


อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ( ค.ศ. 1879-1955)
     

ผู้ปฏิวัติความคิดเดิมและนำวิทยาศาสตร์เข้าสู่ยุคอะตอม โดยเสนอว่า แสงเดินทางเป็นเส้นโค้งในอวกาศ และเชื่อว่าทุกสิ่งในเอกภพมีการ เคลื่อนที่ ไม่มีสิ่งใดอยู่นิ่งโดยสัมบูรณ์การเคลื่อนที่และเวลาจึงเป็น สิ่งสัมพัทธ์ ที่ยังคงความลึกลับอยู่จนบัดนี้ 
ผู้คิดค้นสูตรแห่งจักรวาล E = mc2 
เมื่อเนื้อสาร m กลายเป็นพลังงาน E และ c 
คือ อัตราเร็วของแสงสว่างในอวกาศ ที่มีค่าคงที่ทุกหนแห่งในเอกภพ
เอ็ดวิน ฮับเบิล

เอ็ดวิน ฮับเบิล ( ค.ศ. 1889-1953 )
     ผู้บุกเบิกการศึกษาเรื่องกาแล็กซี่และเสนอทฤษฎีว่าด้วยเอกภพขยายตัว
จากการสังเกตกาแล็กซีทั้งหลายกำลังเคลื่อนที่หนีห่างจากกันและกัน
สตีเฟน ฮอว์คิง

สตีเฟน ฮอว์คิง ( ค.ศ. 1942- ปัจจุบัน ) 
     นักวิทยาศาสตร์แห่งคริสต์ศตวรรษที่ 20 ผู้นำทฤษฎีพื้นฐานของ นักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนมาอธิบายความเป็นไปในจักรวาล โดยนำทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ร่วมกับหลักกลศาสตร์ควอนตัม ของไอน์สไตน์ อธิบายถึงจุดเริ่มต้นของการระเบิดใหญ่
(Big Bang)และวาระสุดท้ายของหลุมดำ ( Black Hole )

ข้อมูลเบื้องต้นของกาแล็กซี่

กาแล็กซี่

กาแล็กซี่ (Galaxy)
คือ อาณาจักรหรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์ (หลุมดำ คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่างที่เคลื่อนที่เร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด)

กาแล็กซีต่างๆไม่ได้กระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอในเอกภพ แต่ส่วนใหญ่จะอยู่เป็นแผ่นกว้าง หรือเรียงเป็นเส้นสายหรือเป็นกลุ่มๆ แต่ละกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่ละกาแล็กซีจะอยู่ห่างกันมาก อวกาศหรือความว่างเปล่าซึ่งคั่นอยู่ระหว่างแต่ละกาแล็กซีมีเพียงแก๊สบางๆที่มองไม่เห็น
จุดกำเนิดของกาแล็กซี
ทฤษฎีของนักดาราศาสตร์เรื่องจุดกำเนิดของกาแล็กซีกล่าวว่า กลุ่มแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เมื่อครั้งเริ่มต้นของการเกิดเอกภพ จะแตกออกมาเป็นกลุ่มๆภายหลังที่กลุ่มแก๊สเหล่านี้ถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่แล้ว กลุ่มแก๊สเหล่านี้แต่ละกลุ่มจึงรวมตัวกัน เพราะแรงดึงดูดระหว่างละอองแก๊สด้วยกัน การรวมตัวกันของกลุ่มแก๊สจึงทำให้เกิดดวงดาวดวงแรกขึ้นมาในกลุ่มแก๊ส แก๊สและฝุ่นละอองที่ยังมิได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวจะแผ่คลุมอยู่รอบๆเป็นวงแขนโค้งอยู่ห่างออกมาจากใจกลางของกาแล็กซี ต่อมาสสารของกลุ่มฝุ่นละอองแก๊สเหล่านี้จึงได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวมีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีดวงอาทิตย์ของเราเป็นดวงดาวที่มีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก

กลุ่มของกาแล็กซี (Cluster of Galaxy) กาแล็กซีแม้จะอยู่ห่างกันเป็นระยะไกลมากก็ตาม แต่ความจริงนั้นกาแล็กซีจะรวมตัวเป็นสมาชิกเดียวกันในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง และในแต่ละกลุ่มจะมี4.2 กาแล็กซี (Galaxy)
กาแล็กซี คือ อาณาจักรหรือระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่รวมกันด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดวงดาวกับ หลุมดำ ที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ โดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ในที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์ (หลุมดำ คือ บริเวณในอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสงสว่างที่เคลื่อนที่เร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ก็ออกจากหลุมดำไม่ได้ เมื่อไม่มีแสงออกมาหลุมดำจึงมืด)
กาแล็กซีต่างๆไม่ได้กระจายอยู่อย่างสม่ำเสมอในเอกภพ แต่ส่วนใหญ่จะอยู่เป็นแผ่นกว้าง หรือเรียงเป็นเส้นสายหรือเป็นกลุ่มๆ แต่ละกลุ่มก่อกำเนิดเป็นดาวฤกษ์จำนวนมาก แต่ละกาแล็กซีจะอยู่ห่างกันมาก อวกาศหรือความว่างเปล่าซึ่งคั่นอยู่ระหว่างแต่ละกาแล็กซีมีเพียงแก๊สบางๆที่มองไม่เห็น
จุดกำเนิดของกาแล็กซี
ทฤษฎีของนักดาราศาสตร์เรื่องจุดกำเนิดของกาแล็กซีกล่าวว่า กลุ่มแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียมซึ่งถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang) เมื่อครั้งเริ่มต้นของการเกิดเอกภพ จะแตกออกมาเป็นกลุ่มๆภายหลังที่กลุ่มแก๊สเหล่านี้ถูกเหวี่ยงออกมาจากการระเบิดครั้งใหญ่แล้ว กลุ่มแก๊สเหล่านี้แต่ละกลุ่มจึงรวมตัวกัน เพราะแรงดึงดูดระหว่างละอองแก๊สด้วยกัน การรวมตัวกันของกลุ่มแก๊สจึงทำให้เกิดดวงดาวดวงแรกขึ้นมาในกลุ่มแก๊ส แก๊สและฝุ่นละอองที่ยังมิได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวจะแผ่คลุมอยู่รอบๆเป็นวงแขนโค้งอยู่ห่างออกมาจากใจกลางของกาแล็กซี ต่อมาสสารของกลุ่มฝุ่นละอองแก๊สเหล่านี้จึงได้รวมตัวกันเป็นดวงดาวมีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีดวงอาทิตย์ของเราเป็นดวงดาวที่มีอายุน้อยกว่าดวงดาวที่อยู่ในบริเวณจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก
กลุ่มของกาแล็กซี (Cluster of Galaxy) กาแล็กซีแม้จะอยู่ห่างกันเป็นระยะไกลมากก็ตาม แต่ความจริงนั้นกาแล็กซีจะรวมตัวเป็นสมาชิกเดียวกันในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง และในแต่ละกลุ่มจะมีกาแล็กซีไม่เท่ากัน จากการวิจัยเรื่องกลุ่มของกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์บางคนสรุปได้ว่า กาแล็กซีที่สว่างมากที่สุดในกลุ่มกาแล็กซีกลุ่มใดก็ตามถือว่ากาแล็กซีนั้น เป็น “เทียนมาตรฐาน” กล่าวคือ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ใช้ความสว่างของกาแล็กซีนั้นๆทำการศึกษาเรื่องกฎของฮับเบิล จากการศึกษากลุ่มของกาแล็กซีนี่เอง ทำให้ทราบว่า การขยายตัวของเอกภพเกิดจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มกาแล็กซีแต่ละกลุ่มมากกว่า แต่ละกาแล็กซีต่างก็เคลื่อนที่ไปจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

ทางช้างเผือก
ในคืนที่ท้องฟ้าปลอดโปร่งแจ่มใส ไม่มีแสงจันทร์สว่างหรือแสงไฟรบกวน จะสังเกตเห็นทางช้างเผือกปรากฏเป็นแถบฝ้าสีขาวจางพาดผ่านท้องฟ้า ขนากกว้างประมาณ 15˚ พาดผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้า โดยมากจะพาดจากขอบฟ้าหนึ่งไปยังอีกขอบฟ้าหนึ่ง โดยเฉพาะท้องฟ้าในทิศทางของกลุ่มดาวแมงป่อง (ขณะขึ้นไปสูงสุดจะอยู่ทางทิศใต้ที่มุมเงยประมาณ 50˚) กลุ่มดาวคนยิงธนู กลุ่มดาวนกอินทรีย์และกลุ่มดาวหงส์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ง่าย ชัดเจนและสวยงามมากกาแล็กซีไม่เท่ากัน จากการวิจัยเรื่องกลุ่มของกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์บางคนสรุปได้ว่า กาแล็กซีที่สว่างมากที่สุดในกลุ่มกาแล็กซีกลุ่มใดก็ตามถือว่ากาแล็กซีนั้น เป็น “เทียนมาตรฐาน” กล่าวคือ ช่วยให้นักดาราศาสตร์ใช้ความสว่างของกาแล็กซีนั้นๆทำการศึกษาเรื่องกฎของฮับเบิล จากการศึกษากลุ่มของกาแล็กซีนี่เอง ทำให้ทราบว่า การขยายตัวของเอกภพเกิดจากการเคลื่อนที่ของกลุ่มกาแล็กซีแต่ละกลุ่มมากกว่า แต่ละกาแล็กซีต่างก็เคลื่อนที่ไปจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

การสังเกตทางช้างเผือก
การสังเกตทางช้างเผือกควรจะสังเกตในบริเวณที่มืดสนิทและมีมลภาวะทางอากาศน้อย เช่น พื้นที่ในชนบทหรือตามป่าเขา ในคืนเดือนมืด (หรือช่วงที่ไม่มีแสงจันทร์รบกวน)หากไม่แน่ใจว่าทางทางเผือกอยู่ ณ ตำแหน่งในบนท้องฟ้าควรใช้แผนที่ดาวประกอบการสังเกต ช่วงเวลาที่สังเกตทางช้างเผือกได้ดีที่สุดจะอยู่ในช่วงปลายเมษายน(ช่วงใกล้รุ่งสาง) ถึงเดือนมิถุนายน เพราะช่วงหลังจากจากนี้จะเข้าสู่ฤดูฝน ทำให้โอกาสที่ฟ้าจะเปิดมีน้อยลงแต่หากโชคดีฟ้าเปิดไม่มีเมฆ และได้มีโอกาสสังเกตทางช้างเผือกในช่วงฤดูฝน(กรกฎาคม – สิงหาคม) เพราะในช่วงสองเดือนนี้ทางช้างเผือกส่วนที่สว่างที่สุดจะปรากฏพาดจากทิศใต้ผ่านกลางท้องฟ้าขึ้นไปยังทิศเหนือ คล้ายกับจะแบ่งท้องฟ้าออกเป็นสองส่วน แต่ในช่วงปลายเดือนเมษายน – ต้นเดือนตุลาคม เราจะสามารถเห็นทางช้างเผือกบริเวณดวงดาวแมงป่องและคนยิงธนูได้ง่ายทางช้างเผือกบริเวณนี้สว่างและสวยงามกว่าบริเวณอื่นๆเนื่องจากเป็นมุมมองที่เรามองเข้าไปยังศูนย์กลางของกาแล็กซี

1 กาแล็กซีทางเผือก (The Milky Way Galaxy)
โลกของเราอยู่ในกาแล็กซีทางเผือก ซึ่งจะประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ 2 แสนล้านดวง ระหว่างดาวฤกษ์เป็นอวกาศ บางแห่งมีฝุ่นแก๊สรวมกันอยู่ว่า เนบิวลา ถ้าเรามองดูกาแล็กซีทางช้างเผือกทางด้านข้างจะเห็นเป็นรูปจานข้าว 2 จานประกบกัน แต่เมื่อดูจากด้านบนจะเห็นเป็นรูปกังหันหรือ สไปรัล Sb ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง ดวงอาทิตย์อยู่ที่แขนห่างจากจุดศูนย์กลาง 30,000 ปีแสง เคลื่อนรอบศูนย์กลาง 200 ล้านปีหนึ่งรอบโดยกำลังพาเหล่าบริวารมุ่งหน้าไปทางกลุ่มดาวพิณ ใจกลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกอยู่ทางกลุ่มดาวคนยิงธนู กาแล็กซีทางช้างเผือก มีความหนาเฉลี่ย 1,000 ปีแสง ซึ่งถือว่าค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลาง มีมวลรวมทั้งกาแล็กซีประมาณ 750,000 – 1,000, 000 เท่าของมวลของดวงอาทิตย์ ดาวและวัตถุในท้าองฟ้าในกาแล็กซีส่วนใหญ่จะอยู่ในบริเวณระนาบของจานที่หนา 1,000 ปีแสงนี่เอง ที่เรียกว่า ระนาบกาแล็กซี

การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือก 
การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือกทำได้ค่อนข้างยากเพราะเราภายในจานของทางช้างเผือก การศึกษานี้จึงอุปมาได้กับการทำแผนที่ของหมู่บ้านทั้งหมู่บ้าน โดยไม่ออกมาจากห้องนอนเลย อย่างไรก็ตามเราสามารถมองดุหมู่บ้านอื่นๆที่อยู่ห่างไกลออกไปเพื่อที่จะใช้ประกอบการศึกษาหมู่บ้านของเราได้ การศึกษากาแล็กซีทางช้างเผือกก็ทำในลักษณะเดียวกันโดยนักดาราศาสตร์ถ่ายภาพกาแล็กซีอื่นๆ ที่อยู่ไกลอกไปเพื่อศึกษาลักษณะของกาแล็กซีของเราเอง
ในช่วงแรกๆนักดาราศาสตร์เชื่อว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่บริเวณศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือก แต่ในปี ค.ศ.1920 ฮาร์โลว์ แชพลีย์ (Harlow Shapley)นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้ศึกษาวงโคจรของกระจุกดาวทรงกลมในเขตเฮโลและค้นพบว่ากระจุกดาวเหล่านั้นไม่ได้โคจรรอบบริเวณที่อยู่ของระบบสุริยะหากแต่เป็นบริเวณที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 28,000 ปีแสงในทิศทางของส่วนที่สว่างที่สุดของแถบทางช้างเผือกที่เราสังเกตได้
ระบบพิกัดทางช้างเผือกมีทั้งละจิจูดและลองจิจูดเช่นเดียวกับระบบพิกัดที่ใช้บนโลก โดยนักดาราศาสตร์ใช้แนวระนาบจานของกาแล็กซีเป็นละจิจูด 0 องศา หรือเส้นศูนย์สูตรกาแล็กซีทางทางเผือก วัตถุที่อยู่ด้านบนของระนาบทางช้างเผือกจะมีละจิจูดทางช้างเผือก(Galaxy Latitude)เป็นบวก (ด้านเหนือ)และวัตถุที่อยู่ด้านล่างจะมีละติจูดเป็นลบ(ด้านใต้)ระบบพิกัดนี้สมมติขึ้นเพื่อให้ง่ายต่อการอ้างถึงวัตถุในทางช้างเผือกเท่านั้น เพราะในความเป็นจริงแล้ว ในทางช้างเผือก ไม่มี”ด้านบน” หรือ “ด้านล่าง” ระบุอยู่เลย
หากเรามองออกไปนอกระนาบทางช้างเผือก (ละจิจูดทางช้างเผือกมากกว่า 30 องศา ทั้งทางเหนือและใต้)เราจะเห็นภาพของอวกาศภายนอกทางช้างเผือกได้ดีกว่าการมองในระนาบมาก ในการศึกษากาแล็กซีอื่นๆที่อยู่ไกลออกไปนักดาราศาสตร์จึงมักหลีกเลี่ยงการส่องกล้องไปในแนวระนาบทางช้างเผือก
อุปสรรคสำคัญของการศึกษาลักษณะทางช้างเผือกจากภายใน คือ ฝุ่นระหว่างดวงดาว (Interstellar Dust) ที่มีอยู่มากในระนาบจาน แม้ว่าฝุ่นเหล่านี้จะเบาบางมาก แต่เมื่อมองผ่านฝุ่นเหล่านี้เป็นระยะทางนับหมื่นปีแสงก็ทำให้ภาพของทางช้างเผือกมืดลงอย่างเห็นได้ชัด หากมองทางช้างเผือกด้วยตาเปล่าจึงดูคล้ายทางช้างเผือกแบ่งออกเป็นสองส่วนปัญหาฝุ่นในอวกาศนี้สามารถแก้ได้โดยสังเกตทางช้างเผือกที่ความยาวคลื่นอื่นที่ถูกบดบังไป เช่น ช่วงคลื่นอินฟราเรด ช่วงคลื่นวิทยุ หรือรังสีเอกซ์

กาแล็กซีเพื่อนบ้าน
วัตถุที่เรามองเห็นอยู่บนฟากฟ้าโดยไม่ต้องใช้กล้องดูดาวขนาดใหญ่ส่องดู ส่วนใหญ่ได้แก่ ดวงดาว ดาวฤกษ์เนบิวลา และทางช้างเผือก ซึ่งรวมอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือก (The Milky Way Galaxy) ของเราแล้วยังมีกาแล็กซีอื่นที่มองเห็นด้วนตาเปล่า จึงเรียกว่า กาแล็กซีเพื่อนบ้าน ได้แก่ กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก ซึ่งโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง ทั้งสองกาแล็กซีเป็นกาแล็กซีไร้รูปทรง กาแล็กซีทั้งสองมีความสว่างมากจนสามารถเห็นได้คล้ายกับก้อนเมฆในยามค่ำคืน แต่เนื่องจากอยู่ไกลออกไปทางขอบฟ้าทางทิศใต้ จึงไม่ค่อยโผล่พ้นจากขอบฟ้าของผู้สังเกตที่ละจิจูดสูงกว่า 20 องศาเหนือเลย กาแล็กซีไร้รูปทรงทั้งสองได้รับการค้นพบโดยชาวตะวันตกเป็นครั้งแรกโดย เฟอร์ดินานด์ แมกเจลแลน (Ferdinand Magellan)นักสำรวจชาวโปรตุเกสในปี ค.ศ. 1519 ขณะที่แมกเจลแลนกำลังล่องเรือลงไป
สำรวจซีกโลกใต้เพื่อหาทางท่องไปยังมหาสมุทรแปซิฟิก (โดยการอ้อมทวีปอเมริกาใต้) ในขณะนั้นความเข้าใจเรื่องดาราศาสตร์และวัตถุท้องฟ้ายังไม่เจริญก้าวหน้านัก (กาลิเลโอเริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตท้องฟ้าเป็นครั้งแรก หลังจากแมกเจลแลนค้นพบกาแล็กซีทั้งสองถึง 90 ปี) แมกเจลแลนจึงเรียกกาแล็กซีทั้งสองว่า “เมฆ” ตามลักษณะที่เห็น

กาแล็กซีแอนโดรเมดา

เป็นอีกกาแล็กซีหนึ่งที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า จะมองเห็นอยู่ในบริเวณท้องฟ้าทางเหนือกาแล็กซีแอนโดรเมดานั้นมีรูปร่างแบบกังหันบาร์เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือก แต่มีขนาดใหญ่กว่า อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวแอนโดรเมตา ความคล้ายคลึงกันระหว่างกาแล็กซีแอนโดรเมดากับกาแล็กซีทางช้างเผือก ทำให้ระบบดวงดาวของทั้งสองกลุ่มนี้เหมือนว่าเป็นกาแล็กซีฝาแฝด กาแล็กซีแอนโดรเมดาอยู่ห่างเมื่อนักจากกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราไปไกลประมาณ 2 ล้านปีแสง เมื่อนักดาราศาสตร์ถ่ายภาพแอนโดรเมดากาแล็กซี พบว่าบริเวณใกล้ๆ แอนโดรเมดา ยังมีกาแล็กซีขนาดเล็กๆ2กาแล็กซีอยู่ใกล้ๆเรียกว่า เมฆแมกเจลแลน

ภาพกาแล็กซี
กาแล็กซีมีหลายรูปแบบ แตกต่างกันในเรื่องขนาด รูปร่างและมวลสาร บางกาแล็กซีปรากฏแสงริบหรี่โดยธรรมชาติ บางแห่งสว่างและให้ความร้อนสูง ทุกกาแล็กซีเป็นที่อยู่ของดาวฤกษ์ หลายแห่งมีเมฆฝุ่นและแก๊ส กาเล็กซีที่เล็กที่สุดประกอบด้วยดาวฤกษ์หลายล้านล้านดวง และมีขนาดหลายแสนปีแสง มีเพียง 3 แห่งที่มองเห็นด้วยตาเปล่าจากโลกซึ่งปรากฏเป็นฝ้าจางๆ แต่มีอีกหลายพันล้านแห่งที่มองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ กาแล็กซีหลายพันแห่งปรากฏอยู่ในบริเวณแคบๆบนฟ้าขนาดเท่าดวงจันทร์

รูปทรงต่างๆของกาแล็กซี

หากใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ส่องสังเกตกาแล็กซีจำนวนมากเราจะพบว่าไม่มีกาแล็กซีใดที่มีลักษณะเหมือนกันเลย แต่ละกาแล็กซีจะมีลักษณะ รูปทรง หรือพฤติกรรมที่แตกต่างกันออกไปเสมอ
ในปี ค.ศ. 1925 เอ็ดวิน ฮับเบิล (Edwin Hubble) ดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 2.5 เมตร ที่หอดูดาวเมาท์วิลสัน ส่องสังเกตกาแล็กซีจำนวนมาก ได้แยกประเภทกาแล็กซีออกเป็น 3 ประเภทตามลักษณะที่เห็นเด่นชัด คือ แบบกังหัน (Spiral Galaxy) แบบทรงรี(Elliptical Galaxy) และแบบไร้รูปทรง(Irrgular Galaxy)

1. กาแล็กซีแบบกังหัน (Spiral Galaxy)
กาแล็กซีแบบกังหัน (Spiral Galaxyหรือใช้อักษรย่อ S ) เป็นกาแล็กซีที่พบได้เป็นส่วนใหญ่ในการส่องสำรวจกาแล็กซีของนักดาราศาสตร์ โดยพบได้ประมาณ 75 – 85% กาแล็กซีแบบกังหันมีลักษณะสำคัญ คือ มีรูปทรงเป็นจานแบน ตรงกลางมีส่วนโป่ง (Bulge) ซึ่งมีดาวอยู่เป็นจำนวนมาก และโดยรอบของกาแล็กซีจะประกอบด้วยแขนกังหัน(Spiral Arms) หลายแขนกระจายออกตามแนวระนาบ บริเวณโดยรอบจานในด้านบนและด้านล่างของระนาบ คือ บริเวณเฮโล (Halo)ซึ่งมีดาวอยู่น้อยมากและเป็นที่อยุ่ของกระจุกดาวทรงกลมเกือบทั้งหมด
โดยรวมแล้วกาแล็กซีแบบกังหันประปอบด้วยดาวที่มีอายุค่อนข้างน้อยซึ่งทราบได้จากสีของกาแล็กซีที่มีสีออกไปทางสีฟ้าอ่อน นอกจากนี้สสารระหว่างดวงดาว (Interstellar Medium) ภายในกาแล็กซีแบบกังหันยังประกอบด้วยแก๊สที่เย็นและแผ่รังสีอินฟราเรด เป็นส่วนใหญ่ อันแสดง ให้เห็นว่าภายในกาแล็กซีแบบกังหันยังมีการรวมตัวของดาวอยู่อย่างต่อเนื่อง

1.1 กาแล็กซีกังหันธรรมดา( Spiral Galaxy หรือ ใช้อักษรย่อ S) กาแล็กซีแบบนี้จะมีแกนกลางเป็นบริเวณที่มีลักษณะสมมาตร คือ มีขนาดเท่ากัน เนื่องจากมีการเหวี่ยงเอาสารที่อยู่ในบริเวณตอนกลางออกมาเป็นวงแขนอยู่รอบๆโค้งออกจากใจกลางการแบ่งแยกกาแล็กซีประเภทนี้ นักดาราศาสตร์ใช้อักษร a’b และ c ตามหลังอักษรSทั้งนี้แล้วแต่ว่าวงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากทรงกลมตอนกลางไม่มากนัก ถ้าเขียนไว้ว่า Sb แสดงว่า วงแขน ที่เหวี่ยงออกมาจากทรงกลมบริเวณแกนกลางมากน้อยแค่ไหน เช่น เขียนไว้ว่า Sa แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากทรงกลมตอนกลางไม่มากนัก ถ้าเขียนไว้ว่า Sb แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาจากแกนกลางทรงกลมมีความยาวมากกว่า Sa ถ้าเขียน Sc แสดงว่า วงแขนที่เหวี่ยงออกมาอยู่ห่างจากแกนกลางทรงกลมมากที่สุด

1.2 กาแลกซีแบบกังหันบาร์(Barred Spiral Galaxy หรือใช้อักษรย่อ SB) 
มีลักษณะของแกนกลางต่างจากกาแล็กซีแบบกังหันธรรมดา กล่าวคือ จะมีศูนย์กลางลักษณะเป็นแท่ง (Bar)ในขณะที่กาแล็กซีแบบกังหันธรรมดาจะมีแกนกลางเป็นบริเวณที่แขนสองข้างโค้งออกใจกลาง รูปร่างของกาแล็กซีแบบกังหันบาร์ที่ปรากฏให้เห็นขึ้นอยู่กับด้านที่กาแล็กซีหันมาทางโลก เพราะมันมรลักษณะแบนถ้าด้านบน หันมาทางโลกจะเห็นรูปร่างของแขนชัดเจนถ้าด้านข้างหันมาทางโลกจะเห็นส่วนกลางนูนขึ้น และมีรอยสีดำพาดผ่านกลางซึ่งเป็นชั้นของฝุ่น

กาแล็กซีประเภทนี้ นักดาราศาสตร์ใช้อักษรย่อ SB นำหน้าอักษร a,b และ c โดยปกติกาแล็กซีประเภทนี้จะมีเพียงสองวงแขนที่เหวี่ยงออกมาจากเส้นตรงกลางซึ่งมีรูปร่างเป้นทรงกลม นักดาราศาสตร์มีความเห็นว่ากาแล็กซีประเภทนี้มีอัตราการหมุนรอบตัวเองเร็วกว่ากาแล็กซีทุกประเภท

2.กาแล็กซีแบบทรงรี(Ellipical Galaxy) 
ใช้อักษรย่อ E มีหลายรูปทรงตั้งแต่ทรงกลม (มีความรีน้อยมากจนปรากฏคล้ายทรงกลม)ไปจนถึงทรงรีคล้ายลูกรักบี้ ลักษณะที่สำคัญที่สุดที่นักดาราศาสตร์ใช้แยกกาแล็กซีแบบทรงรีออกจากกาแล็กซีแบบกังหัน คือ กาแล็กซีแบบทรงรีจะไม่มีลักษณะของจานหรือกังหันปรากฏให้เห็นโดยรอบส่วนโป่งเลย
กาแล็กซีแบบทรงรีมีสีออกแดง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าดาวส่วนใหญ่ในกาแล็กซีเป็นดาวที่มีอายุมาก และนอกจากนี้นักดาราศาสตร์ยังสังเกตพบการแผ่รังสีเอ็กซ์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีแบบทรงรีมีสสารระหว่างดวงดาวที่ร้อนและเบาบางกว่ากาแล็กซีแบบกังหัน หลักฐานทั้งสองชี้ให้เห็นว่าแทบไม่มีดาวเกิดใหม่ในกาแล็กซีแบบทรงรีเลย ซึ่งต่างจากกาแล็กซีแบบกังหันที่ยังมีวิวัฒนาการของดาวฤกษ์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
กาแล็กซีแบบทรงรี แบ่งออกได้เป็น 7 ลักษณะย่อยตามความรีของกาแล็กซี โดยจะเรียกกาแล็กซีแบบทรงรีที่มีความรีน้อยมาก (จนเกิดเป็นวงกลม) ว่า “ Eo ” และมีความรีเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ไปจนถึง “ E7 ” ซึ่งเป็นกาแล็กซีแบบทรงรีที่มีความรีมากที่สุด ( เลข 0-7 นี้ ได้จากการคำนวณอัตราส่วนระหว่างความยาวและความกว้างของกาแล็กซี โดยกาแล็กซีทรงรีมักมีความรีไม่เกินระดับ 7 เพราะเกินกว่านี้มักจะมีลักษณะแขนของกังหัน เข้าอยู่ในลักษณะของกาแล็กซีแบบกังหัน )

3. กาแล็กซีแบบไร้รูปทรง ( irregular Galaxy )
นอกจากนี้กาแล็กซีที่สามารถจักเข้าพวกกับสองลักษณะที่กล่าวไปแล้ว ยังมีกาแล็กซีส่วนน้อยซึ่งไม่มีรูปทรงชัดเจน ไม่สามารถเข้ากลุ่มกับกาแล็กซีแบบกังหันหรือกาแล็กซีแบบทรงรีได้ นักดาราศาสตร์จัดกาแล็กซีเหล่านี้อยู่ในกลุ่มกาแล็กซีแบบไร้รูปทรง
กาแล็กซีแบบไร้รูปทรงมักมีขนาดเล็กจึงไม่สว่างนักและสังเกตพบได้น้อยกว่ากาแล็กซีทั้งสองประเภทที่กล่าวมาอย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์พบว่ากาแล็กซีที่อยู่ไม่ไกลออกไปมากๆ(มีความสว่างน้อย)จำนวนมากเป็นกาแล็กซีแบบไร้รูปทรง

ต้นกำเนิดของกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงอาจเป็นได้หลายประการ ตั้งแต่การรวมตัวเป็นกาแล็กซีที่ไม่มีรูปร่างโดยกำเนิดไปจนถึงการที่กาแล็กซีที่มีรูปร่างสองดวงชน และรวมกัน เกิดเป็นกาแล็กซีใหม่ที่มีรูปร่างไม่ชัดเจน
กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีกาแล็กซีแบบไร้รูปทรงเป็นบริวารอยู่ 2 ดวงคือ เมฆแมกเจลแลนใหญ่ (The Large Magellanic Cloud) และเมฆแมกเจลแลนเล็ก ( The Small Magellanic Cloud ) ซึ่งโคจรรอบทางช้างเผือกที่ระยะห่างประมาณ 200,000 ปีแสง

การวิวัฒนาการของกาแล็กซี

การแบ่งประเภทกาแล็กซีของฮับเบิลนำไปสู่ความเชื่อว่ากาแล็กซีรูปไข่ ( Ellipti Galaxies ) ค่อยๆวิวัฒนาการกลายเป็นกาแล็กซีรูปวงกลม ( Spiral Galaxies ) ที่มีวงแขนโค้งยื่นออกมา นอนจากนั้นรูปร่างของกาแล็กซีรูปร่างชนิดแปลกๆได้มีวิวัฒนาการกลายมาเป็นกาแล็กซีรูปทรงกลมเช่นกัน และเมื่อฝุ่นละอองและแก๊สในกาแล็กซีประเภทนี้ได้เปลี่ยนเป็นดวงดาวก็จะกลายเป็นกาแล็กซีรูปไข่ไป แต่ปัจจุบันแนวความคิดเช่นนี้ได้เปลี่ยนแปลงไปเพราะหลักฐานจากการค้นพบแบบใหม่เช่น นักดาราศาสตร์พบว่าดวงดาวที่มีอายุมากที่สุดในกาแล็กซีต่างๆในกลุ่มท้องถิ่นอายุเท่ากัน จากหลักฐานดังกล่าวนี้ แสดงให้เห็นว่ากาแล็กซีเกือบทั้งหมดเกิดขึ้นมาในเวลาเดียวกัน นอกจากนั้น การที่กาแล็กซีรูปทรงกลมมีอัตราการหมุนเร็วกว่ากาแล็กซีรูปไข่ก็เป็นหลักฐานอีกประการหนึ่งว่า ระบบกาแล็กซีซึ่งประกอบด้วยดวงดาวจำนวนมหาศาลเช่นนี้ จะเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์ส่วนมากในปัจจุบันจึงมีความเห็นว่า รูปร่างลักษณะของกาแล็กซีเท่าที่ปรากฏให้เห็นอยู่ในปัจจุบัน มีรูปร่างอย่างเดียวกับที่มันเป็นอยู่อย่างเดิมไม่ได้มีวิวัฒนาการจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งแต่อย่างใด เพราะมีหลักฐานมากพอทำให้เกิดความเชื่อว่า กาแล็กซีทั้งหมดในจักรวาลของเราเกิดขึ้นมาในขณะเดียวกัน คือ เกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ ( Big Bang ) ของจักรวาลเมื่อ 1,000 ล้านปีมาแล้ว

โครงสร้างของกาแล็กซี นักดาราศาสตร์ให้ความสนใจในเรื่องราวของกาแล็กซี เพราะสาเหตุต่างๆดังนี้
1. เพื่อนำเอามาอธิบายเรื่องราวของเอกภพ
2. ความเข้าใจเรื่องประเภทของกาแล็กซี ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณหาระยะทางของกาแล็กซี
3. ความรู้ในเรื่องโครงสร้างและวิวัฒนาการของกาแล็กซีช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถแปรความของการสำรวจจักวาลในระดับใหญ่ เช่น การนับจำนวนกาแล็กซีที่ส่งคลื่นวิทยุออกมา เป็นต้น
4. กาแล็กซีเป็นแหล่งเปล่งแสงสว่างอยู่ในจักรวาล นักวิทยาศาสตร์จึงให้ความสนใจในเรื่องแสงทุกชนิดที่เปล่งออกมาจากกาแล็กซี เพื่อค้นหาความจริงในเรื่องราวของเอกภพ

Cr.http://astronomyforu.wordpress.com/