ขั้นตอนการกำเนิดดาวฤกษ์ (Star Formation)

การกำเนิดดาวฤกษ์เกิดจากการทำงานร่วมกันของแรงโน้มถ่วง (Gravity) และแรงดันความร้อน (Pressure) ผ่านกระบวนการหลัก ๆ ดังนี้:

1. เนบิวลา (Nebula) หรือ เมฆโมเลกุล (Molecular Cloud)

• จุดเริ่มต้น: ดาวฤกษ์กำเนิดขึ้นภายในเมฆก๊าซและฝุ่นขนาดใหญ่ที่เย็นจัดและมีความหนาแน่นสูงในอวกาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็น ไฮโดรเจน (ประมาณ 70%) และ ฮีเลียม (ประมาณ 28%) เรียกว่าเนบิวลาหรือเมฆโมเลกุล

• การยุบตัว: ความไม่เสถียรหรือการถูกรบกวนจากภายนอก (เช่น คลื่นกระแทกจากการระเบิดซูเปอร์โนวา) ทำให้บางส่วนของเนบิวลาเริ่มยุบตัวลงภายใต้ แรงโน้มถ่วง ของตัวเอง

2. ดาวฤกษ์ก่อนเกิด (Protostar)

• การหดตัวและร้อนขึ้น: เมื่อกลุ่มก๊าซและฝุ่นยุบตัวลง มวลสารจะรวมกันหนาแน่นขึ้น และพลังงานศักย์โน้มถ่วง (Gravitational Potential Energy) จะถูกเปลี่ยนเป็น พลังงานความร้อน ทำให้บริเวณแกนกลางมีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก

• การก่อตัวของจานพอกพูนมวล: มวลสารที่ยุบตัวจะเริ่มหมุนเร็วขึ้นและแผ่ออกเป็นจานรอบ ๆ แกนกลางที่กำลังก่อตัว (Protostar) ซึ่งเศษซากที่เหลืออยู่ของจานนี้สามารถพัฒนาไปเป็นดาวเคราะห์ได้ในภายหลัง

3. การจุดชนวนปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

• อุณหภูมิวิกฤต: เมื่อแกนกลางของดาวฤกษ์ก่อนเกิดยุบตัวลงอย่างต่อเนื่องจนมีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 10-15 ล้านเคลวิน (หรือ 10 ล้านองศาเซลเซียส) จะเกิดภาวะที่เหมาะสมต่อการเกิด ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน (Thermonuclear Fusion)

• การหลอมรวม: ปฏิกิริยาฟิวชันจะหลอมรวมนิวเคลียสของธาตุไฮโดรเจนให้กลายเป็นฮีเลียม พร้อมกับปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา

4. ดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก (Main Sequence Star)

• ภาวะสมดุล: พลังงานความร้อนและแรงดันที่เกิดจากปฏิกิริยาฟิวชันในแกนกลาง จะสร้างแรงดันพุ่งออกมาภายนอก ซึ่งจะ ต้านทาน กับแรงโน้มถ่วงที่พยายามดึงดูดมวลสารให้ยุบตัวลง ทำให้ดาวฤกษ์เข้าสู่สภาวะ สมดุลอุทกสถิต (Hydrostatic Equilibrium) และหยุดการยุบตัว

• ช่วงชีวิตหลัก: ณ จุดนี้ ดาวฤกษ์ถือว่ากำเนิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ และจะเข้าสู่ช่วงชีวิตที่ยาวนานที่สุด เรียกว่า “แถบลำดับหลัก” ซึ่งเป็นช่วงที่ดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ใช้เวลาเผาผลาญไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง

ขั้นตอนเหล่านี้ใช้เวลาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับมวลของดาวฤกษ์ โดยดาวฤกษ์ที่มีมวลมากจะพัฒนาไปอย่างรวดเร็วและมีอายุสั้นกว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อย (เช่น ดวงอาทิตย์)