เอกภพ (Universe)
เอกภพ (จักรวาล - universe) คือ ระบบที่รวบรวมทุกสิ่งทุกอย่างในธรรมชาติ ข้อมูลสำคัญของเอกภพคือ เส้นสเปกตรัมของดาราจักรเลื่อนไปทางสีแดงทำให้รู้ว่าเอกภพกำลังขยายตัว
การขยายตัวของเอกภพ
เราทราบแล้วว่าเอกภพคือแหล่งรวมทุกสรรพสิ่งในธรรมชาติ รวมทั้งที่ว่างหรืออวกาศด้วย นักดาราศาสตร์ต่างได้ศึกษาเส้นสเปกตรัมจากธาตุที่อยู่ในดาราจักรแล้วพบว่า เส้นเลื่อนไปทางแดงหรือทางความถี่ต่ำแสดงว่าดาราจักรกำลังเคลื่อนที่ออกห่างไปเรื่อย ๆ ทำให้เกิดปัญหาข้อถกเถียงกันถึงลักษณะของดาราจักรและเอกภพในอดีตว่าเป็นอย่างไร
เราทราบแล้วว่าเอกภพคือแหล่งรวมทุกสรรพสิ่งในธรรมชาติ รวมทั้งที่ว่างหรืออวกาศด้วย นักดาราศาสตร์ต่างได้ศึกษาเส้นสเปกตรัมจากธาตุที่อยู่ในดาราจักรแล้วพบว่า เส้นเลื่อนไปทางแดงหรือทางความถี่ต่ำแสดงว่าดาราจักรกำลังเคลื่อนที่ออกห่างไปเรื่อย ๆ ทำให้เกิดปัญหาข้อถกเถียงกันถึงลักษณะของดาราจักรและเอกภพในอดีตว่าเป็นอย่างไร
ในวงการดาราศาสตร์ได้มีทฤษฎีหนึ่งที่จะอธิบายการกำเนิดเอกภพและสาเหตุที่ดาราจักรกำลังเคลื่อนที่คือ ทฤษฎีการระเบิดใหญ่ (big-bang theory หรือทฤษฎีบิกแบง) โดย เลอแมทร์ (G.Lemaitre) ได้กล่าวไว้ว่า ในอดีตเอกภพมีลักษณะเป็นรูปทรงกลมเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 6,400 กิโลเมตร (4,000 ไมล์) เลอแมทร์เรียกทรงกลมที่เป็นจุดกำเนิดของสสารนี้ว่า "อะตอมดึกดำบรรพ์" (Primeval Atom) เป็นอะตอมขนาดยักษ์ นำหนักประมาณ 2 พันล้านตันต่อลูกบาศก์นิ้ว (ซึ่งขัดแย้งกับความเป็นจริงกับความหมายของอะตอมในปัจจุบันที่ให้ความหมายของอะตอม ว่าเป็นส่วยย่อยของโมเลกุล) อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ได้ถกเถียงและค้นหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับทฤษฎีนี้อย่างจริงจัง และกาโมว์ (G.Gamow) เป็นคนหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎีของเลอแมทร์จากผลการคำนวณของกาโมว์ ในขณะที่อะตอมดึกดำบรรพ์ระเบิดขึ้น จะมีอุณหภูมิสูงถึง 3 x 10^9 เคลวิน (3,000,000,000 เคลวิน) หลังจากเกิดการระเบิดประมาณ 5 วินาที อุณหภูมิได้ลดลงเป็น 10^9 เคลวิน (1,000,000,000 เคลวิน) และเมื่อเวลาผ่านไป 3 x 10^8 ปี (300,000,000 ปี) อุณหภูมิของเอกภพลดลงเป็น 200 เคลวิน
ในที่สุดเอกภพก็ตกอยู่ในความมืดและเย็นไปนานมากจนกระทั่งมีดาราจักรเกิดขึ้น จึงเริ่มมีแสงสว่างและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในปี พ.ศ.2472 ฮับเบิล (Edwin P.Hubble) ได้ศึกษาสเปกตรัมของดาราจักรต่างๆ 20 ดาราจักร ซึ่งอยู่ไกลที่สุดประมาณ 20 ล้านปีแสง พบว่าเส้นสเปกตรัมได้เคลื่อนไปทางแสงสีแดง ดาราจักรที่อยู่ห่างออกไปจะมีการเคลื่อนที่ไปทางแสงสีแดงมาก แสดงว่าดาราจักรต่างๆ กำลังคลื่นที่ห่างไกลออกไปจากโลกทุกทีทุกทีๆ พวกที่อยู่ไกลออกไปมากๆจะมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้น ดาราจักรที่ห่างประมาณ2.5พันล้านปีแสง มีความเร็ว 38,000 ไมล์ต่อวินาที ส่วนพวกดาราจักร ที่อยู่ไกลกว่านี้มีความเร็วมากขึ้นตามลำดับ ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางของดาราจักรและ ความเร็วแห่งการเคลื่อนที่ เรียกว่า "กฎฮับเบิล" ทฤษฎีนี้อาจเรียกว่า "การระเบิดของเอกภพ" (Exploding Universe) ซึ่งก็สนับสนุนกับแนวคิดของเลอแมทร์เช่นกัน
กำเนิดเอกภพ
ปัญหาที่ได้รับการค้นหาคำตอบอยู่ตลอดมานับตั้งแต่มนุษย์เริ่มสงสัยต่อสภาพแวดล้อมที่มีอยู่รอบตัวของมนุษย์เอง ได้แก่ ปัญหาที่ว่า เอกภพเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ปัจจุบันคำตอบต่อปัญหานี้นักดาราศาสตร์มีทฤษฎีอยู่ 2 ทฤษฎีด้วยกัน ทฤษฎีการเกิดของเอกภพทั้ง 2 ทฤษฎี มีดังนี้
1.ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่(The Big Bang Theory) ผู้ริเริ่มแนวความคิดตามทฤษฎีนี้คือ เลอแมทร์(Lemaitre) ตามทฤษฎีนี้ เอกภพของเรามีจุดเริ่มต้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ เมื่อประมาณ 15,000 ล้านปีมาแล้ว กลุ่มมวลสารที่เกิดจากการระเบิดครั้งรุนแรงมหาศาลครั้งนี้ถูกเหวี่ยงตัวออกไปแล้วรวมตัวเป็นกลุ่มดาว เรียกว่า กาแล็กซี จากการระเบิดในครั้งนั้น ทำให้กาแล็กซี ยังคงเคลื่อนที่ออกไปอยู่ตลอดเวลา เมื่อเอกภพมีอายุมากขึ้นสสารในกาแล็กซีก็จะมีน้อยลงไป การขยายตัวของเอกภพคงดำเนินเรื่อยไปไม่มีที่สิ้นสุด
2.ทฤษฎีสภาวะคงที่(The Steady State Theory) เป็นทฤษฎีที่ตั้งขึ้นมาโดยคณะนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ 3 คน คือ เฟรด ฮอย์ล(Fred Hoyle) เฮอร์แมน บอนได (Herman Bondi) และโธมัส โกลด์(Thomas Gold) เมื่อปี ค.ศ. 1948 ทฤษฎี นี้กล่าวว่า เอกภพไม่ได้เกิดขึ้นมาในขณะใดขณะหนึ่งและเอกภพก็ไม่มีวันถึงจุดอวสาน ตามทฤษฎีนี้เมื่อเอกภพขยายตัวออกไปก็จะมีสสารใหม่ถูกสร้างขึ้นมาแทนที่ในอวกาศในบริเวณที่กาแล็กซีเคลื่อนตัวออกไป ดังนั้นปรากฏการณ์ของเอกภพจึงมีอยู่อย่างคงที่ แม้กาลเวลาจะผ่านไปนานเท่าใดก็ตาม เอกภพก็ยังคงทนต่อกาลเวลาตลอดไป หมายความว่า แม้ดวงดาว และกาแล็กซีจะมีการดับสูญแต่ก็มีดาวและกาแล็กซีเกิดขึ้นมาใหม่แทนที่ในอวกาศ เอกภพจึงมีสภาวะคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง
ขณะเกิดการระเบิดครั้งใหญ่หรือ บิกแบง มีเนื้อสารเกิดขึ้นในรูปของอนุภาคพื้นฐาน ชื่อ ควาร์ก(Quark) เป็นสสารที่มีขนาดเล็กที่สุดประกอบด้วยอิเล็กตรอนและอนุภาคพิเศษ อิเล็กตรอน(Electron) นิวทริโน(Neutrino) และโฟตอน(Photon)ซึ่งเป็นพลังงาน เมื่อเกิดอนุภาคก็จะเกิดปฏิอนุภาค(Anti-particle)ที่มีประจุไฟฟ้าตรงข้ามทำให้ประจุไฟฟ้ารวมของเอกภพเป็นศูนย์ เมื่อ ปฏิอนุภาคพบกับอนุภาคชนิดเดียวกันจะหลอมรวมกันเนื้อสารหายไปเป็นพลังงานจนหมดสิ้น ถ้าเอกภพมีจำนวนอนุภาคเท่ากับปฏิอนุภาคพอดี เมื่อพบกันจะกลายเป็นพลังงานทั้งหมด ก็จะไม่เกิดกาแล็กซี ดาวฤกษ์และระบบสุริยะ แต่ในธรรมชาติมีอนุภาคมากกว่าปฏิอนุภาค ดังนั้นเมื่อปฏิอนุภาคพบกับอนุภาคนอกจากจะได้พลังงานเกิดขึ้นแล้ว ยังมีอนุภาคเหลืออยู่ และนี่คือ อนุภาคที่ก่อให้เกิดเป็นสสารของเอกภพในปัจจุบัน
จากรูปภาพสามารถอธิบายได้ว่าหลังจากเอกภพได้เกิดขึ้นเพียง 10-6 วินาที อุณหภูมิของเอกภพจะลดลงอย่างมาดลดลงจนถึงอุณหภูมิเป็น 10 ล้านล้านเคลวินทำให้ควาร์กเกิดการรวมตัวกลายเป็นโปรตอน(นิวเคลียสของไฮโดรเจน)และเกิดนิวตรอนเมื่ออุณหภูมิลดลงเป็น 100 ล้านเคลวิน ทำให้โปรตอนและนิวตรอนเกิดการรวมตัวเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม
จากนั้นหลังบิกแบง 300,000 ปีอุณหภูมิเอกภพจะลดลงเหลือ 10,000 เคลวิน จะเกิดอะตอมของธาตุเบาๆ ได้แก่ ธาตุไฮโดรเจน และ ธาตุฮีเลียมตามลำดับซึ่งธาตุทั้งสองนี้จะเป็นสารเบื้องต้นที่จะก่อกำเนิดเป็นกาแล็กซี่ต่อไป
หลังบิกแบง 1,000 ล้านปีจะเกิดกาแล็กซีต่างๆขึ้น ภายในกาแล็กซีจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ก่อกำเนิดดาวฤกษ์รุ่นแรกๆ ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่จะให้ธาตุต่างๆที่มีมวลมากกว่าฮีเลียม
ดังนั้นแก๊สเบื้องต้น ที่เป็นส่วนประกอบของกาแล็กซีและดาวฤกษ์เริ่มแรกของเอกภพ จะมีแก๊สฮีเลียมเริ่มแรกร้อยละ25และแก๊สไฮโดรเจนร้อยละ75โดยน้ำหนัก
หลักฐานที่สนับสนุนทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่
1.การขยายตัวของเอกภพ
ในปีค.ศ.1920 เอ็ดวิน พี ฮับเบิ้ล(Edvin Powel Hubble) นักดาราศาตร์ชาวอเมริกันได้ค้นพบว่า เอกภพมีการขยายตัวโดยอธิบายได้ว่ากาแล็กซีมีการเคลื่อนที่ไกลออกไปด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นตามระยะห่าง กาแล็กซีที่อยู่ไกลยิ่งจะเคลื่อนที่ห่างไกลออกไปได้เร็วกว่ากาแล็กซีที่อยู่ใกล้ ซึ่งความเข้าใจนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถนำมาคำนวณหาอายุของเอกภพได้การที่เอกภพมีการขยายตัว ความหนาแน่นของเอกภพจะลดลงทำให้เอกภพไม่สามารถที่จะดำรงสภาวะคงที่ได้ ทฤษฎีสภาวะคงที่ไม่สามารถอธิบายได้จึงไม่ได้รับการยอมรับอีกต่อไป
( เอ็ดวิน พี ฮับเบิ้ล )
2.อุณหภูมิพื้นหลังของเอกภพปัจจุบันลดลงเหลือ 2.73 เคลวินหรือประมาณ 3 เคลวิน
ในปี พ.ศ. 2491 นักฟิสิกส์ 3 คน ราฟ แอลเฟอร์,จอร์จ กาโม และ โรเบิร์ต เฮอร์แมน ได้พยากรณ์ว่า มีพลังงานพื้นหลังในอวกาศ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ ผลการคำนวณของพวกเขาชี้ให้เห็นว่า ถ้าเอกภพเริ่มต้นด้วยบิกแบง เมื่อหลายพันปีมาแล้วปัจจุบันจะต้องมีพลังงานความร้อนหลงเหลืออยู่จากการระเบิด และพลังงานส่วนนี้ วัดได้ในช่วงคลื่นวิทยุตัวเลขชี้ให้เห็นว่า อุณหภูมิพื้นหลังเท่ากับอุณหภูมิ 2-3 องศาเหนือ 0 เคลวิน หรือ 2-3 องศา สูงกว่า -273.15 องศาเซลเซียส อุณหภูมิพื้นหลังของอวกาศตรวจพบครั้งแรกอย่างบังเอิญโดยนักฟิสิกส์ด้านโซลิดสเตท2คน คือ อาร์โน เพนเชียส และโรเบิรต์ วิลสัน ที่นิวเจอร์ซี่ ในปี พ.ศ.2508 พวกเขาได้ยินเสียงรบกวนนี้อยู่เสมอ พวกเขาพยายามตรวจสอบเครื่องมืออย่างละเอียด โดยเฉพาะเสาอากาศซึ่งมีลักษณะรูปเขาวัวมีนกพิราบเข้าไปทำรังอยู่ แม้ว่าจะเอารังนกออกแล้วทำความสะอาดเสาอากาศอย่างดีก็ยังได้ยินเสียงในเครื่องรับวิทยุเช่นเดิม
เพนเชียสและ วิลสัน ได้นำเรื่องนี้ไปพูดคุยกับนักเอกภพวิทยาของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน จึงได้รู้ว่าตัวเองได้ค้นพบเสียงที่เกิดจากอุณหภูมิพื้นหลังของอวกาศที่เกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ซึ่งเป็นสัญญาณที่เหลืออยู่ในอวกาศเทียบได้กับปริมาณของการแผ่รังสีของวัตถุดำที่มีอุณหภูมิประมาณ 3 เคลวิน หรือประมาณ -270 องศาเซลเซียส
ดังนั้นการพบพลังงานจากทุกทิศทุกทางในปริมาณที่เทียบได้กับพลังงานที่เกิดจากการแผ่รังสีของวัตถุดำที่มีอุณหภูมิประมาณ 3 เคลวิน จึงเป็นอีกข้อหนึ่งที่สนับสนุนทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ได้เป็นอย่างดี
สรุป
เอกภพเกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อประมาณ 13,700 ล้านปีมาแล้ว โดยพบหลักฐานการเคลื่อนที่ของดาราจักรที่กำลังเคลื่อนที่ถอยห่างออกไปด้วยความเร็วสูงตลอดเวลา แสดงว่าเอกภพมีการขยายตัวออกไป ดาราจักรที่อยู่ไกลมากเท่าใด ยิ่งมีความเร็วมากยิ่งขึ้นเท่านั้น ขณะที่เอกภพมีอายุประมาณ15,000ล้านปี ดาราจักรเป็นส่วนหนึ่งของเอกภพที่ประกอบด้วยกลุ่มแก๊ส และดาวฤกษ์จำนวนนับล้านดวงเกาะกลุ่มกันเป็นดาราจักร หรือหมายถึงระบบของดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวงเป็นกลุ่มของดวงดาวและ แก๊สรวมกันเข้าด้วยแรงโน้มถ่วงมีเพียงดาราจักรเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดเท่านั้นที่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าบางครั้งมองเห็นการระเบิดของดวงดาวที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา
กาแล็กซี หรือ ดาราจักร
กาแล็กซีเกิดขึ้นหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ประมาณ 1,000 ล้านปี สสารที่เกิดขึ้นจากการระเบิดนี้ได้กลายเป็นกลุ่มเมฆระหว่างดวงดาวขึ้น ซึ่งประกอบไปด้วยแก๊สต่างๆ ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ต่างๆ ดาวฤกษ์หลายร้อยพันล้านดวงได้มีการโคจรซึ่งกันและกัน ดึงดูดซึ่งกันและกันด้วยแรงโน้มถ่วง กลุ่มดาวฤกษ์ที่มารวมตัวกันนี้เรียกว่า กาแล็กซี
กาแล็กซี หมายถึง อาณาจักรซึ่งประกอบด้วยดาวฤกษ์จำนวนนับแสนล้านดวง อยู่ร่วมกันอย่างอย่างเป็นระบบ ด้วยแรงโน้มถ่วงระหว่างดาวฤกษ์กับดาวฤกษ์และระหว่างดาวฤกษ์กับหลุมดำที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ ณ ศูนย์กลางของกาแล็กซีโดยมีเนบิวลาซึ่งเป็นกลุ่มแก๊สและฝุ่นละอองที่เกาะกลุ่มอยู่ที่ว่างบางแห่งระหว่างดาวฤกษ์ เนบิวลาอาจมีวิวัฒนาการเป็นดาวฤกษ์ และเนบิวลาบางแห่งเป็นซากที่เหลือ จากการระเบิดของดาวฤกษ์ กาแล็กซีต่างๆ ไม่ได้กระจัดกระจายอยู่ในเอกภพ แต่ส่วนมากจะอยู่เป็นแผ่นกว้างหรือเป็นกลุ่มๆ อย่างเช่น ระบบสุริยะของเราเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก
กาแล็กซีทางช้างเผือก(The Milky Way Galaxy) หรือ กาแล็กซีของเรา(Our Galaxy)
ในบรรดากาแล็กซีจำนวนมากที่รวมตัวเป็นเอกภพนั้น มีอยู่กาแล็กซีหนึ่งที่เรารู้จักเป็นอย่างดี นั่นคือกาแล็กซีทางช้างเผือก เป็นกาแล็กซีที่ระบบสุริยะของเราอยู่ เราจะสังเกตเห็นทางช้างเผือกพาดผ่านเป็นทางยาวจากขอบฟ้าหนึ่งไปยังอีกขอบฟ้าหนึ่ง มีสมาชิดร่วมกลุ่มอยู่ 19 กาแล็กซี กระจายตัวคลุมทั่วบริเวณของอวกาศกว้างประมาณ 3 ล้านปีแสง ทางช้างเผือกของเราประกอบด้วยดาวฤกษ์ประมาณ 300,000 ดวง ดาวทุกดวงเราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าซึ่งทางช้างเผือกจะเป็นส่วนหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก กาแล็กซีทางช้างเผือกมีความกว้าง 100,000 ปีแสง แต่มีความหนาแน่นประมาณ 10,000 ปีแสง ดังนั้นกาแล็กซีทางช้างเผือกจึงมีขนาดใหญ่มาก
รูปร่างของกาแล็กซีของเรา(The Shape Of Our Galaxy)
กาแล็กซีของเราหรือ กาแล็กซีทางช้างเผือก เป็นกาแล็กซีทรงกลมมีแขนโค้งออกมาจากบริเวณศูนย์กลาง รูปร่างคล้ายกังหันหรือรูปร่างคล้ายเกลียวก้นหอย บริเวณตรงกลางจะสว่าง และแขนโค้งที่ยื่นออกมาจากบริเวณศูนย์กลางนั้นมี 4 แขน ถ้าวัดระยะจากขอบของแขนหนึ่งผ่านจุดศูนย์กลางไปยังขอบของอีกแขนหนึ่งจะยาวประมาณ 100,000 ปีแสง แต่ด้วยเหตุที่ดวงอาทิตย์และโลกของเราอยู่ตรงปลายสุดของ1ใน4 ของแขนโค้งนี้ของกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางประมาณ 300,000 ปีแสง หรืออาจกล่าวได้ว่าดวงอาทิตย์ของเรา จะอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกประมาณ2ใน3ของระยะทางทั้งหมดจากจุดศูนย์กลางถึงขอบนอกสุดของกาแล็กซีของเราดวงอาทิตย์ของเราจะหมุนรอบจุดศูนย์กลางของกาแล็กซีทางช้างเผือกครบหนึ่งรอบใช้เวลา 250 ล้านปีดวงอาทิตย์และโลกหมุนรอบแกนกลางของกาแล็กซีของเราด้วยความเร็วประมาณ 250 กิโลเมตร (160 ไมล์)ต่อวินาที
การสังเกตทางช้างเผือก
เราจะสังเกตเห็นทางช้างเผือกผ่านเป็นทางยาวรอบท้องฟ้าโดยจะพาดจากขอบฟ้าหนึ่งไปยังอีกขอบฟ้าหนึ่งในซีกโลกใต้โดยเฉพาะท้องฟ้าในทิศทางของกลุ่มดาวแมงป่อง(ขณะขึ้นไปสูงสุดจะอยู่ทางทิศใต้ ทำมุมเงยแระมาร 15 องศา)กลุ่มดาวที่เห็นอยู่ในบริเวณทางช้างเผือกได้แก่ กลุ่มดาวนกอินทรี กลุ่มดาวค้างคาว กลุ่มดาวหงส์ และกลุ่มดาวคนยิงธนู
ทัศนวิสัยในการสังเกตทางช้างเผือกในคืนนั้นจะต้องเป็นคืนที่มืดสนิท หรือเป็นคืนข้างแรม ปราศจากเมฆ หมอก ควันที่จะบดบังการมองเห็นในช่วงปลายเดือนเมษายนถึงต้นเดือนตุลาคม จะเป็นช่วงเวลาที่จะสังเกตเห็นทางช้างเผือกได้ชัดเจนโดยจะเห็นทางช้างเผือกปรากฏเป็นแนวฝ้าขาวจางๆ พากผ่านเป็นทางยาวจากขอบฟ้าด้านหนึ่งไปยังขอบฟ้าอีกด้านหนึ่ง บริเวณตรงกลางจะมีแสงสว่างมากกว่าบริเวณส่วนอื่น เนื่องจากบริเวณส่วนนี้จะมีดาวฤกษ์อยู่กันอย่างหนาแน่นมากกว่าบริเวณอื่น ส่วนที่อยู่ตรงกลางหนาแน่นประมาณ 15,000 ปีแสง เมื่อมองด้านข้างจะเห็นบริเวณนี้เหมือนจาน2ใบประกบกัน ถ้าเรามองด้านบนจะเห็นทางช้างเผือกเหมือนรูปกังหัน
ถ้าผู้เรียนสังเกตทางช้างเผือก ณ ที่เดียวกันในเวลาที่แตกต่างกันจะเห็นทางช้างเผือกเปลี่ยนตำแหน่งไปจากเดิม เนื่องจากทางช้างเผือกประกอบไปด้วยดาวฤกษ์ ซึ่งดาวฤกษ์จะมีการขึ้นและตกเหมือนดาวทั่วไป เพราะโลกมีการหมุนรอบตัวเอง เช่นเดียวกันถ้าผู้เรียนสังเกตทางช้างเผือกในเวลาเดียวกันที่ละติจูดต่างกัน ก็จะเห็นทางช้างเผือกเปลี่ยนตำแหน่งไปจากเดิมด้วยเหตุผลเดียวกัน
การสังเกตทางช้างเผือกโดยใช้กล้องสายตาหรือกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก ควรใช้กล้องที่กำลังขยายน้อย คือไม่ใช้กำลังขยายเกิน 50 เท่า เพราะถ้าใช้กำลังขยายมากๆ จะส่องเห็นได้ในขอบเขตที่ไม่กว้างมากนัก ทำให้เห็นทางช้างเผือกได้ในพื้นที่เล็กน้อยเท่านั้น การใช้กล้องที่มีกำลังขยายน้อยๆ จะส่องเห็นดาวฤกษ์ในพื้นที่มากขึ้น และจะส่องเห็นวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ อีก เช่น เนบิวลา และกระจุกดาวต่างๆ
กาแล็กซีเพื่อนบ้าน
นอกจากกาแล็กซีทางช้างเผือกแล้ว ยังมีกาแล็กซีอีกอยู่ที่อยู่ใกล้ชิดกาแล็กซีทางช้างเผือก ซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ กาแล็กซีแอนโดรเมดา กาแล็กซีแมกเจลแลนใหญ่ และกาแล็กซีแมกเจลแลนเล็ก
กาแล็กซีแอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 2.4 ล้านปีแสง เป็นกาแล็กซีที่ปรากฏให้เห็นอยู่ระหว่างกลุ่มดาวม้าบินและกลุ่มดาวค้างคาวเนื่องจากกาแล็กซีแอนโดรเมดามีรูปร่างเหมือนกับกาแล็กซีทางช้างเผือกระบบดาวของกาแล็กซีทั้งสองจึงน่าจะเหมือนกัน แต่กาแล็กซีแอนโดรเมดาจะมีสิ่งมีชีวิตอยู่เช่นเดียวกันกับกาแล็กซีทางช้างเผือกหรือไม่ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับสภาวะเออื้อต่อชีวิตที่เกิดขึ้นบนดาวบางดวงที่อยู่ในระบบดาวที่อยู่ในกาแล็กซีแอนโดรเมดา
ประเภทของกาแล็กซี กาแล็กซีแบ่งเป็น 4 ประเภท โดยใช้รูปร่างของกาแล็กซีเป็นเกณฑ์ คือ
1.กาแล็กซีรูปกังหันหรือสไปรัล(Spiral Galaxies)ใช้อักษร S เขียนแทนดาราจักรพวกนี้ โดยแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย a, b, c และ d โดยยึดความหนาแน่นของการขดของแกนกังหัน ความชัดเจนของการเห็นแกนกังหัน และขนาดของนิวเคลียสในการจัดประเภท ดาราจักรแบบกังหันมีหลายดาราจักร เช่น ดาราจักรแอนโดรเมดา (M31) เป็นดาราจักรแบบกังหัน อยู่ห่างโลก 2.4 ล้านปีแสง สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยจะเห็นเป็นจุดจางๆ ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา (Andromeda) ดาราจักรทางช้างเผือกหรือกาแล็กซีของเรา ซึ่งเป็นดาราจักรที่ระบบสุริยะของเราอยู่
2.กาแล็กซีกังหันมีแกนหรือบาร์สไปรัล(Barrel Spiral Galaxies)มีลักษณะโดยทั่วๆ ไปแบนคล้ายจานนูน ตรงกลางทั้งสองด้าน หรือเหมือนไข่ดาวสองฟองประกบกัน มีแขนเป็นวงโค้งแผ่ออกมาจากใจกลางดาราจักร คล้ายดาราจักรแบบกังหัน แต่จะมีแถบสว่างหรือมืดคล้ายคานพาดในบริเวณใจกลางของดาราจักรอยู่ด้วย
3.กาแล็กซีรูไข่หรือกาแล็กซีทรงรี(Elliptical Galaxies)เป็นดาราจักรที่มีลักษณะความสมดุลทางรูปร่างสูง มีทั้งชนิดที่แบนมาก แบนน้อย กลมมาก หรือค่อนไปทางรี บางชนิดก็มีรูปร่างลักษณะเกือบเป็นทรงกลม ตัวอย่างของดาราจักรรูปกลมรีคือ ดาราจักรขนาดเล็กที่อยู่ใกล้ๆ กับดาราจักรแอนโดรเมดาสองดาราจักร คือ M32 และ M110
4.กาแล็กซีไร้รูปทรง(Irregular Galaxies) เป็นดาราจักรชนิดไม่มีรูปร่างที่แน่นอน มีลักษณะไม่เป็นระเบียบ ไม่มีรูปร่างเป็นรูปทรงแบบใดเลย จะส่องแสงออกมาเพียงจางๆ มีขนาดเล็ก อาจเรียกว่าเป็นดาราจักรแคระ (Dwarf Galaxy) บางดาราจักรมีขนาดเล็กมากจนดูคล้ายกระจุกดาว เช่น ดาราจักรแมกเจลแลนใหญ่ (Large Magellanic Clouds Galaxy) และดาราจักรแมกเจลแลนเล็ก (Small Magellanic Clouds Galaxy)
สรุป
นักดาราศาตร์ได้แบ่งดาราจักรโดยใช้ลักษณะรูปร่าง ออกเป็น 3 ประเภทคือ ดาราจักรกังหัน ดาราจักรรูปไข่ และดาราจักรไร้รูปทรง
ดาราจักรทางช้างเผือกเป็นดาราจักรประเภทก้นหอยหรือกังหัน ประกอบด้วยดวงดาวประมาณ 1 แสนล้านดวง มีทั้งดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ เนบิวลา และกระจุกดาวเปิดดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่อยู่ในดาราจักรทางช้างเผือก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 แสนปีแสงระบบสุริยะห่างจากศูนย์กลางราว 32,600 ปีแสง ดวงอาทิตย์และบริวารโคจรรอบดาราจักรในเวลา 225 ล้านปี
