กลุ่มดาวมีอายุน้อยกว่าทวีป
(lesswrong.com)- เนื้อเพลงที่ว่า Orion เฝ้ามองความรุ่งเรืองและล่มสลายของกษัตริย์กับทวีปนั้น ขัดกับมาตราส่วนเวลาทางดาราศาสตร์ เพราะระยะเวลาที่กลุ่มดาวคงรูปอยู่จริงสั้นกว่าการเปลี่ยนแปลงของทวีปมาก
- ทวีปเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลา หลายสิบล้านถึงหลายร้อยล้านปี แต่กลุ่มดาวเป็นแพตเทิร์นการฉายแบบ 2D บนท้องฟ้ายามค่ำคืน ดังนั้นเพียงความต่างของความเร็วสัมพัทธ์ของดาวก็ทำให้รูปร่างเปลี่ยนไปได้
- กลุ่มดาวส่วนใหญ่ไม่ได้เป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กันจริง ๆ จึงถูกจัดเรียงใหม่ในระดับเวลา หลายหมื่นถึงหลายแสนปี จากความต่างของวงโคจรและความเร็วรอบศูนย์กลางดาราจักร
- Orion เป็นข้อยกเว้นที่ดาวสว่างหลายดวงอยู่ใน สมาคมดาวฤกษ์ เดียวกัน แต่ดาวเหล่านั้นอายุน้อย ใหญ่ และสว่าง จึงมีอายุไม่ยืน และบางดวงอาจหายไปในรูปซูเปอร์โนวา
- แม้ดาวระดับเดียวกับดวงอาทิตย์จะมีชีวิตอยู่ได้หลายพันล้านปี แต่แพตเทิร์นที่มนุษย์รับรู้ว่าเป็นกลุ่มดาวไม่ได้คงอยู่นานพอจะเฝ้ามองการเกิดและการดับสูญของทวีป
เนื้อเพลงกับมาตราส่วนเวลาของกลุ่มดาว
- เพลง Bold Orion ที่ได้ฟังในงาน Bay Area Solstice ร้องว่า Orion ได้เห็น “ความรุ่งเรืองและล่มสลายของกษัตริย์และทวีป”
- แต่คงพูดได้ยากว่า Orion เฝ้ามองความรุ่งเรืองและล่มสลายของทวีป
- มาตราส่วนเวลาที่ทวีปเปลี่ยนแปลงคือ หลายสิบล้านถึงหลายร้อยล้านปี
- กลุ่มดาวมักเปลี่ยนรูปร่างในระดับ หลายหมื่นถึงหลายแสนปี
- ประเด็นสำคัญอยู่ที่การแยกแยะดาวฤกษ์กับกลุ่มดาว
- ดาวฤกษ์ขนาดเท่าดวงอาทิตย์สามารถมีชีวิตอยู่ได้ หลายพันล้านปี จึงดำรงอยู่นานกว่าทวีป
- กลุ่มดาวไม่ใช่ตัวดาวฤกษ์เองหรือกลุ่มดาวที่ผูกพันกันทางกายภาพ แต่เป็น แพตเทิร์น บนท้องฟ้ายามค่ำคืนเมื่อมองจากโลก
ทำไมกลุ่มดาวจึงเปลี่ยนเร็ว
- กลุ่มดาวบางกลุ่มมีดาวที่อยู่ใกล้กันในอวกาศจริงและถูกผูกพันกันด้วยแรงโน้มถ่วง
- ตัวอย่างคือ Pleiades
- Pleiades อยู่ด้วยกันมาหลายร้อยล้านปีแล้ว และมีแนวโน้มจะยังอยู่ใกล้กันต่อไป
- ในบทความนี้ถือว่า Pleiades เป็นกลุ่มดาวที่เก่าแก่ที่สุด
- แต่กลุ่มดาวส่วนใหญ่ไม่ใช่การรวมตัวของดาวที่อยู่ใกล้กันในอวกาศจริง
- ในการฉายแบบ 2D บนท้องฟ้ายามค่ำคืนอาจดูเหมือนอยู่ใกล้กัน แต่ระยะทางไปยังดาวแต่ละดวงอาจต่างกันมาก
- ดาวเหล่านี้อยู่บน วงโคจรคนละแบบ รอบศูนย์กลางทางช้างเผือก
- ดวงอาทิตย์และดาวใกล้เคียงจำนวนมากใช้เวลาประมาณ 230 ล้านปี ในการโคจรรอบศูนย์กลางดาราจักรหนึ่งรอบ
- คาบนี้เองไม่ใช่มาตราส่วนเวลาหลักที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มดาว
- การเปลี่ยนแปลงของกลุ่มดาวขึ้นอยู่กับ ความต่างของความเร็ว ของดาวในบริเวณนี้ของทางช้างเผือก
- นักดาราศาสตร์วัดการเคลื่อนไหวเหล่านี้โดยติดตามการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในตำแหน่งหรือความสว่างของดาวจำนวนมาก
ทำไม Orion จึงใกล้เคียงข้อยกเว้น
- Orion มีการเปลี่ยนตำแหน่งของดาวสว่าง 7 ดวงช้ากว่ากลุ่มดาวอื่น ๆ
- ดาวจำนวนมากใน Orion เกี่ยวข้องกันจริง
- พวกมันก่อตัวเป็น สมาคมดาวฤกษ์(stellar association) ที่เรียกว่า Orion OB1 Association
- ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน เคลื่อนที่คล้ายกัน และมีปฏิสัมพันธ์กันด้วยแรงโน้มถ่วงอย่างอ่อน
- ดาวใน Orion จะเปลี่ยนตำแหน่งซึ่งกันและกันภายในกลุ่มดาว แต่ดาวจำนวนมากในนั้นน่าจะยังอยู่ใกล้กันตลอดช่วงชีวิตของมัน
- ดาวจางบางดวงที่อยู่ใน Orion ปัจจุบันไม่ได้เป็นสมาชิกของสมาคมดาวฤกษ์นี้ และเป็นเพียงดาวที่กำลังผ่านเข้ามา
ทำไมดาวสว่างของ Orion จึงอยู่ได้ไม่นาน
- ดาวที่เป็นสมาชิกของสมาคมดาวฤกษ์ใน Orion ยังอายุน้อย คือ สูงสุดประมาณ 12 ล้านปี
- Rigel: ประมาณ 8 ล้านปี
- Alnilam: ประมาณ 6 ล้านปี
- Alnitak: ประมาณ 7 ล้านปี
- Saiph: ประมาณ 11 ล้านปี
- ดาวเหล่านี้ใหญ่และสว่างเป็นพิเศษ
- ยิ่งดาวมีมวลมากเท่าไร อายุขัยก็ยิ่งสั้นลง
- ดาวสว่างส่วนใหญ่ของ Orion อยู่ไม่ถึง 20 ล้านปี
- Betelgeuse มักเป็นดาวที่สว่างเป็นอันดับสองใน Orion มีสีแดงโดดเด่น และความสว่างเปลี่ยนแปลงมาก
- ก่อตัวขึ้นในสมาคมดาวฤกษ์เมื่อประมาณ 8 ล้านปีก่อน แต่ตอนนี้กำลังเคลื่อนออกจากที่นั่น
- คาดว่าจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาภายในประมาณ 100,000 ปี
- เมื่อถึงตอนนั้นจะสว่างเท่าครึ่งดวงจันทร์เป็นเวลาประมาณ 3 เดือน แต่จะไม่สว่างจนเป็นอันตราย
ระยะเวลาคงอยู่สั้นเกินกว่าจะบรรจุประวัติศาสตร์ของทวีป
- กลุ่มดาวส่วนใหญ่เปลี่ยนแปลงในระดับ หลายหมื่นถึงหลายแสนปี จากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของดาว
- Orion เป็นข้อยกเว้นที่คงอยู่ได้นานกว่า และอาจเหลืออยู่ได้ หลายล้านปี
- ถึงอย่างนั้น ระยะเวลาคงอยู่ของ Orion ก็ถูกจำกัดไว้จนกว่าดาวสว่างจะเผาไหม้หมดหรือกลายเป็นซูเปอร์โนวา
- ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มดาวทั่วไปหรือข้อยกเว้นอย่าง Orion แพตเทิร์นของกลุ่มดาวก็ไม่คงอยู่นานพอจะเฝ้ามองการเกิดและการดับสูญของทวีป
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
มีทฤษฎีที่น่าสนใจเกี่ยวกับ กระจุกดาว Pleiades https://arxiv.org/abs/2101.09170
Pleiades สังเกตเห็นได้เด่นบนท้องฟ้าและอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรฟ้า ทำให้ผู้คนแทบทุกกลุ่มบนโลกสามารถมองเห็นได้ จึงแทบทุกวัฒนธรรมล้วนมีเรื่องเล่าเกี่ยวกับกระจุกดาวนี้
ราว 2/3 ของวัฒนธรรมมี เจ็ดดวง ปรากฏอยู่ เช่น พี่น้องหญิงเจ็ดคน เด็กชายเจ็ดคน หรือแม่ไก่เจ็ดตัว ส่วนอีก 1/3 มีหกดวง
ที่น่าทึ่งคือยังมีเรื่องเล่าจำนวนมากด้วยว่าเดิมทีมีเจ็ดดวงแต่หายไปหนึ่งดวง เนื่องจากในกระจุกดาวมีดาวสองดวงที่อยู่ใกล้กันมากจนแยกด้วยตาเปล่าได้ยาก แต่นักดาราศาสตร์คำนวณการเคลื่อนที่เฉพาะของดาวแล้วพบว่าเมื่อหลายหมื่นปีก่อน ดาวสองดวงนั้นอาจดูแยกจากกันได้มากพอ
จึงอาจตีความได้ว่ามนุษย์ยุคแรกมอง Pleiades เป็นดาวเจ็ดดวง และแม้หลังจากที่ดาวดวงที่เจ็ดจะมองไม่เห็นแล้ว ความทรงจำนั้นก็ยังคงอยู่ในเทพปกรณัมของวัฒนธรรมส่วนใหญ่ต่อเนื่องมาหลายหมื่นปี
หากสภาพแวดล้อมดี ทุกวันนี้ก็ยังมองเห็น Seven Sisters ได้ครบทั้งเจ็ดดวง และในอดีตที่ยังไม่มีมลภาวะแสงและมลพิษทางอากาศรุนแรงแบบปัจจุบัน สภาพเช่นนั้นก็น่าจะพบได้บ่อยกว่ามาก
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/many-pleiades-can-see10222014/
โดยเฉพาะตำนาน Seven Sisters ใน ขนบธรรมเนียมของชนพื้นเมืองออสเตรเลีย
ถ้าตำนานนั้นมีมาก่อนการติดต่อกับชาวยุโรปครั้งแรกนานมาก ก็อาจเป็นเรื่องเล่าที่ผู้ตั้งถิ่นฐานพื้นเมืองกลุ่มแรกนำติดตัวมาจากแอฟริกาด้วย
ถ้าเป็นเช่นนั้น มันก็อาจเป็นหนึ่งในเรื่องเล่าที่เก่าแก่ที่สุดในประวัติศาสตร์ หรืออาจเก่าแก่ที่สุดเลยก็ได้
เหนือสิ่งอื่นใด คำอธิบายที่น่าเชื่อกว่ามากคือมนุษย์มีแนวโน้มจะหลงใหล เลข 7 อยู่แล้ว เลข 6 ไม่ได้เป็นเลขสำคัญอะไรนักในลักษณะนี้ และในเทพนิยายกับนิทานพื้นบ้านก็พบเลข 1, 2, 3, 7 บ่อยกว่ามาก
ดาวเหนือ Polaris ก็อายุน้อยกว่าฉลามเช่นกัน
แต่ในแง่ข้อสังเกตภาพรวมเรื่องสเกลเวลานั้นน่าสนใจน้อยกว่า เพราะก็แค่ Polaris เป็นดาวที่ค่อนข้างอายุน้อย และฉลามเป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่มากเท่านั้นเอง
เพราะการส่ายของแกนหมุนโลก Polaris เพิ่งกลายเป็นดาวเหนือราว ค.ศ. 500
สำหรับชาวอียิปต์โบราณ ดาวเหนือคือ Thuban และในช่วงที่มนุษย์ค้นพบเกษตรกรรมครั้งแรกราว 12,000 ปีก่อน Vega คือดาวเหนือ
ใน Wikipedia มีตารางที่ดีแสดงวัฏจักรของดาวเหนือ: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pole_star#Precession_of_the_equinoxes
ที่จริงแล้วพวกมันก่อตัวขึ้นในช่วงเดียวกับที่บรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของมนุษย์กับชิมแปนซีมีชีวิตอยู่
ข้อเท็จจริงแบบนี้ทำให้ฉันมึนงงทุกที เช่น ดวงอาทิตย์โคจรรอบทางช้างเผือกครบหนึ่งรอบทุก ๆ ประมาณ 212 ล้านปี
หมายความว่าต่อให้ดวงอาทิตย์มีอยู่ตั้งแต่บิกแบงจนถึงตอนนี้ มันก็จะโคจรรอบ Sagittarius A* ครบเพียงประมาณ 63 รอบเท่านั้น
ถ้าคำนึงถึงช่วงเวลาที่ทางช้างเผือกก่อตัวขึ้น ตัวเลขนั้นก็จะยิ่งน้อยลงอีก สำหรับคนที่รู้เรื่องอาจฟังดูเป็นธรรมชาติ แต่สำหรับฉันมันรู้สึกแปลกมาก
เขาไม่ได้ลงรายละเอียดมาก แต่ตอบว่าไม่มีเหตุผลชัดเจนที่ต้องโยงจำนวนรอบการหมุนของทางช้างเผือกเข้ากับโครงสร้างที่ซับซ้อนและสมมาตรของมัน
แขนกังหันที่เห็นในดาราจักรอย่างทางช้างเผือกไม่ใช่โครงสร้างที่หมุนไปพร้อมกันแบบวัตถุแข็ง แต่ใกล้เคียงกับบริเวณที่มีการก่อกำเนิดดาว จึงทำให้ดาราจักรดูสว่างกว่าในส่วนนั้น
ดังนั้นถ้ากังวลว่าโครงสร้างแบบเกลียวเกิดขึ้นได้อย่างไร เขาก็ตอบว่าเพียงหนึ่งหรือสองรอบการหมุนก็น่าจะก่อตัวขึ้นได้ค่อนข้างง่าย และไม่คิดว่าจำเป็นต้องถึง 68 รอบหรือแม้แต่ใกล้เคียง
[1] "Mapping tree density at a global scale" https://www.nature.com/articles/nature14967
เมื่อก่อนฉันเคยคิดลอย ๆ ว่าสเกลเวลาของจักรวาลยาวนานกว่าช่วงชีวิตของโลกอย่างท่วมท้น
ในตอนหนึ่งของ Cosmos ของ Sagan มีการจำลองที่ยอดเยี่ยมแสดงให้เห็นว่ากลุ่มดาวเปลี่ยนไปตามกาลเวลา
ในนั้นเขายังอธิบายเรื่องพารัลแลกซ์และปรากฏการณ์สำคัญอื่น ๆ ด้วย
When They Severed Earth From Sky (2004) ของ Barbers ตั้งสมมุติฐานว่าเรื่องการเปลี่ยนผ่านอำนาจกษัตริย์แห่งสวรรค์ในตำนานโบราณหลายเรื่อง สอดคล้องกับการหมุนควงของครีษมายัน เหมายัน วสันตวิษุวัต และศารทวิษุวัตที่เคลื่อนผ่านจักรราศี
ตัวอย่างเช่น สำหรับตำนานกรีก เขาจับคู่ CHAOS/OURANOS/KRONOS/ZEUS กับจุดตามฤดูกาลอย่าง Libra·Cancer, Virgo·Gemini, Leo·Taurus, Cancer·Aries ตามลำดับ และยังนำเสนอตารางเปรียบเทียบคู่ขนานของตำนานบาบิโลเนีย ฮิตไทต์ ฟินิเชีย และนอร์สด้วย
ตามสมมุติฐานนี้ เมื่อศารทวิษุวัตย้ายเข้าสู่ Virgo ในปี 6 ก่อนคริสตกาล และ Saturn กับ Jupiter เกิด conjunction กันใน Pisces ผู้คนโบราณจำนวนมากอาจมองว่านี่คือการมาถึงของอาณาจักรสวรรค์ใหม่ที่จะปกครองยุคใหม่ และจึงอาจยอมรับศาสนาใหม่ ๆ ที่แพร่จากตะวันออกกลางในช่วงนั้น เช่น Mithraism ได้ง่ายขึ้น
Fourth Eclogue 4-10 ที่ Virgil เขียนราว 40 ปีก่อนคริสตกาล ก็อาจถูกอ่านได้ว่าเป็นคำพยากรณ์ถึงยุคใหม่เช่นกัน แต่ถ้าคำนวณตามนี้ "Age of Aquarius" จะเริ่มราวปี 2160 เท่านั้น ซึ่งสำหรับความรู้สึกเรื่องช่วงชีวิตของผู้คนในทศวรรษ 1960 ก็ยังเป็นอนาคตที่ไกลพอสมควร
นี่เป็นเรื่องในทศวรรษ 1970
สำหรับเด็กเล็ก การได้ “เห็น” สิ่งที่คิดว่านิ่งไม่เปลี่ยนแปลงกลับเปลี่ยนไปนั้นให้ความรู้สึกแปลกมาก และจากตรงนั้นก็พาไปสู่ความคิดที่ลึกขึ้นอีก
รู้สึกทึ่งเมื่อได้รู้ว่าเชื่อกันว่า Pangaea ก่อตัวและแตกออกมาแล้วอย่างน้อยห้าครั้งจนถึงปัจจุบัน
มหาทวีปก่อนหน้านั้นต่างก็มีชื่อของตัวเอง: https://en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent
เขาเขียนว่าเขาหวังว่าช่วงเวลาที่ยาวนานแต่ไม่ได้กำหนดไว้ชัดเจนระหว่างการล่มสลายของ Barad-dûr กับปัจจุบัน จะเพียงพอที่จะมอบความน่าเชื่อถือทางวรรณกรรม แม้กับผู้อ่านที่รู้หรือคาดเดาเรื่องที่เกี่ยวกับ ‘ยุคก่อนประวัติศาสตร์’
เขาจินตนาการว่าช่วงนั้นยาวราว 6000 ปี และถ้าความยาวของแต่ละยุคใกล้เคียงกับยุคที่สองและสาม ตอนนี้ก็น่าจะเป็นปลายยุคที่ห้า แต่เขาคิดว่ายุคต่าง ๆ ดำเนินเร็วขึ้น จึงจินตนาการว่าแท้จริงแล้วน่าจะเป็นปลายยุคที่หกหรือยุคที่เจ็ด
ที่มาคือ The Letters of J.R.R. Tolkien, Letter 211
อีกข้อหนึ่ง: ไดโนเสาร์เคยอยู่คนละด้านของกาแล็กซี
ตั้งแต่นั้นมา กาแล็กซีหมุนไปแล้วประมาณครึ่งรอบ
ดังนั้นจริง ๆ แล้วไดโนเสาร์อาจเคยอยู่ไกลออกไปมากในอวกาศระหว่างกาแล็กซี
โพสต์นี้ทำให้นึกถึงตอนที่เคยเล่นซอฟต์แวร์จำลองดาราศาสตร์อย่าง Redshift ของ Maris Multimedia
พอค้นต่อก็ไปเจอเวอร์ชันสมัยใหม่ใหม่ตามแบบที่มักเกิดในโพสต์ HN: https://redshiftsky.com
มีประวัติย่อของผลิตภัณฑ์ที่เคยมีชื่อเสียงเหล่านี้ด้วย ฝั่งการบินก็น่าสนใจ: http://archaic.maris.com/content/indexe5cc.html
Redshift เวอร์ชันเก่าสามารถดาวน์โหลดหรือค้นหาได้จาก Internet Archive: https://archive.org/details/redshift_202204, https://archive.org/details/redshift2, https://archive.org/details/Redshift_3_Maris_Multimedia_1998
เราจะพอทำนายได้แม่นแค่ไหนว่า Betelgeuse จะระเบิดเมื่อไร? ช่วงความเชื่อมั่นอยู่ประมาณไหน?
เท่าที่ฉันรู้ การกระจายความน่าจะเป็นค่อนข้างแบน และช่วงเวลาก็อาจกว้างระดับ 1,000 ปี 10,000 ปี หรือแม้แต่ 1,000,000 ปี
จำนวนกรณีที่มีการบันทึกไว้เพื่อใช้ประกอบการตัดสินมีไม่มาก
แอนิเมชันที่สร้างจากข้อมูล GAIA: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2020/12/Gaia_s_stellar_motion_for_the_next_1.6_million_years