ดาราศาสตร์ – Page 2

ตัวคำนวณ N-Body Orbit

คำนวณ N-Body Orbit โดยการแสดงผลเป็นภาพ 3D แบบเส้นวงโคจรจริง ๆ ของวัตถุ แต่ขอเรียนก่อนว่าเครื่องมือตัวนี้ใช้กับ PC เท่านั้นเพราะในมือถือมันจะมองแทบไม่รู้เรื่องเพราะมือถือจอเล็กมากครับ
– https://navy007.com/Orbit.htm

อันนี้เป็น Code เพื่อให้ท่านสามารถ run แบบ offline ได้ แค่ download .txt ไฟล์นี้และ rename เป็น .htm ก็ใช้ได้แล้ว
https://navy007.com/Orbit.txt

การคำนวณให้เริ่มต้นที่เลือกว่าจะคำนวณแบบใด 2 หรือ 3 Body ต่อไปก็ใส่ค่ามวลของวัตถุทั้ง 2 หรือ 3 ตัว ต่อไปก็ใส่ค่าระยะทางเลือกได้ทั้งหน่วย AU และกิโลเมตร

นี่เป็นเครื่องหมายมาตรฐานในทางดาราศาสตร์ของมวลดวงอาทิตย์ M_SUN และมวลโลก M_Earth นะครับ

และสามารถเซ็ตค่าความเร็วโคจรของวัตถุได้ง่ายๆด้วยการใช้เมาส์ลากเวกเตอร์ทิศทางและความเร็วของวัตถุทั้ง 2 ตัวตามภาพนี้ครับ

จุดที่สำคัญก็คือให้ท่านตั้ง time speed เท่านี้ก่อนเพื่อให้เคลื่อนที่ค่อนข้างช้าและท่านสามารถเลื่อนไปเป็น 0.05 หรือให้มันเร็วกว่านั้นก็ได้

และเมื่อ run Simulation ก็จะแสดงผลเป็นภาพ 3D แบบเส้นวงโคจรจริง ๆ ของวัตถุแบบนี้ได้

ให้ท่านลองเลือกการ SIM เป็นแบบ Three objects และลองปรับเวกเตอร์ความเร็วหรือมวลของวัตถุทั้ง 2 ดู ก็จะเห็นว่าตามธรรมชาติของการโคจรแบบ 3 Body Problem นี้มันซับซ้อนและไม่มีไม่มีความเสถียรอะไรเลย เพราะวัตถุสามารถถูกดีดออกไปจากระบบหรือพุ่งชนกันเองได้ง่าย

ถ้ามีดาวเคราะห์น้อยพุ่งชนโลก … เราจะรู้ล่วงหน้ามั๊ย ?

ถ้าดาวหางแบบเดียวกับที่ทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ได้ พุ่งมาที่โลกด้วยความเร็วและขนาดเท่าเดิม…

1.ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันนี้ เราจะตรวจเจอล่วงหน้านานแค่ไหน ก่อนจะถึงวันชนโลกครับ
2.เราจะป้องกันได้ทันมั้ย
ระบบตรวจตราอันตรายแบบนี้ทาง NASA ได้มีเวบ database ที่เราสามารถเข้าดูได้คือ cNEOs (Center for Near Earth Object studies)
https://cneos.jpl.nasa.gov/ca/
เมื่อเข้าไปแล้วจะเห็นว่ามีรายการวัตถุอวกาศเยอะเลย เราสามารถเลือก settings ต่าง ๆ ได้ว่าจะให้แสดง data แบบใด และสามารถป้อนชื่อวัตถุได้ที่ช่องนี้ครับ ตามภาพ

ดังนั้นทางหน่วยงานอวกาศอย่าง NASA หรือหน่วยงานอื่น ก็จะรู้ล่วงหน้ามาตลอดเวลาว่ามีวัตถุอวกาศหรือเศษดาวเคราะห์น้อยได้ที่เป็น Close Approaches (CA) ถ้าหากเจอวัตถุอวกาศหรือเศษดาวเคราะห์น้อยที่มีวงโคจรสุ่มเสี่ยงจะตกลงสู่โลกและมีขนาดใหญ่ ก็จะรู้ล่วงหน้ากันนานเป็นปีหรือหลายปีเลยครับ

แต่ด้วยเทคโนโลยีอวกาศปัจจุบัน สิ่งหนึ่งที่รู้แน่นอนก็คือถ้ามีเศษดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ระดับ 10 – 20 กิโลเมตรพุ่งเข้ามา จะไม่มีทางสกัดกั้นได้เลยครับ ต่อให้รู้ล่วงหน้าสัก 3 ปีผมว่าก็ทำอะไรไม่ทัน …. รอรับชะตากรรมอย่างเดียว
3.ถ้าเปลี่ยนเหตุการณ์เป็นพุ่งชนดวงจันทร์ตรงๆแทน เรายังจะป้องกันมั้ย หรือปล่อยให้ชนไปเลยจะคุ้มกว่าการปกป้องดวงจันทร์
ขนาดของเศษดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งชนโลกทำให้ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ ประเมินกันว่ามีขนาดประมาณ 10 – 20 กิโลเมตรเท่านั้นครับ ซึ่งขขนาดเท่านี้พุ่งชนดวงจันทร์ก็ปล่อยไปเลยไม่ต้องทำอะไรทั้งสิ้น เพราะขนาดเพียง 10 – 20 กิโลเมตรเท่านี้ไม่มีผลอะไรต่อดวงจันทร์เลย ผมว่าในทางตรงกันข้ามเป็นโอกาสอันดีที่เราจะสังเกตความเสียหายบนดวงจันทร์ด้วยว่ามีมากน้อยเท่าใด มีกลไกเป็นอย่างไร

แต่ที่ผ่านมาก็ยังมีพวกเศษดาวเคราะห์น้อยที่ค้นพบล่วงหน้าสั้นมากก่อนที่มันจะเฉียดโลกค่อนข้างไกลครับ วัตถุพวกนี้เรียกว่า”very-short-warning” objects

นี่คือรายชื่อเศษดาวเคราะห์น้อยที่ค้นพบล่วงหน้าสั้นมากก่อนที่จะโคจรผ่านโลก
🛑 2026 JH2 : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเท่ารถบัส ค้นพบเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2026 โดยหอสังเกตุการณ์ Mount Lemmon Survey เพียง 8 วันล่วงหน้าและมันผ่านโลกวันที่ 18 พฤษภาคม 2026 ในระยะห่างประมาณ 92,000 กิโลเมตร
🛑 2024 RW1 : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเพียง 1 เมตร  ถูกพบเห็นเพียงไม่กี่ชั่วโมงก่อนที่จะพุ่งชนโลกในวันที่ 6 กันยายน 2024 และได้เผาไหม้ไปในชั้นบรรยากาศของโลกเป็นลูกไฟขนาดใหญ่เหนือมหาสมุทรแปซิฟิกใกล้กับประเทศฟิลิปปินส์
🛑 2025 TF : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเพียง 1.5 – 2 เมตร  ถูกค้นพบเพียงไม่กี่ชั่วโมงหลังจากที่มันบินเฉียดเหนือทวีปแอนตาร์กติกาในระยะห่างเพียง 300 กิโลเมตรเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2025
🛑 2024 BX1 : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเพียง 1 เมตร  ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์ Krisztián Sárneczky เพียงไม่กี่ชั่วโมงก่อนที่จะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกในวันที่ 21 มกราคม 2024 ปรากฏให้เห็นเป็นแสงสว่างจ้าเหนือเยอรมนี
🛑 2023 BU : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเพียง 1.5 – 2 เมตร  ค้นพบ 1 วันล่วงหน้าก่อนที่มันจะโคจรผ่านโลกในระยะเพียง 3,500 กิโลเมตรเมื่อวันที่ 27 มกราคม 2023 ทำให้เป็นการโคจรผ่านใกล้โลกที่สุดครั้งหนึ่งโดยไม่พุ่งชนโลกเท่าที่เคยบันทึกไว้
🛑 2022 EB5 : ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเพียง 2 เมตร  ถูกค้นพบเพียงสองชั่วโมงก่อนที่จะเผาไหม้ไปในชั้นบรรยากาศของโลกนอกชายฝั่งกรีนแลนด์ในวันที่ 11 มีนาคม 2022

Cosmic web ใยแห่งจักรวาล

ตั้งแต่ยุค 60 วงการดาราศาสตร์ได้มีความพยายามในการจัดทำแคตตาล็อกกาแล็กซีอย่างเป็นระบบ โดยมีแคตตาล็อกกาแล็กซีและกระจุกกาแล็กซี (Clusters) ที่สามารถระบุจำนวน-ระยะทาง-ชนิดของกาแล็กซีและกระจุกกาแล็กซีได้เกือบ 30,000 แห่ง และในปัจจุบันก็คือยุคประมาณ 10 ปีที่ผ่านมาข้อมูลเหล่านี้ในฐานข้อมูลแกแลคซี่ก็มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นถึงหลักแสนครับ

ต่อมาในยุคของ Supercomputer ที่สามารถ simulate แบบจำลองทางจักรวาลวิทยาได้แม่นยำขึ้น นักวิทยาศาสตร์จึงทราบว่าบรรดาแกแลคซี่ทั้งหลายรวมทั้งพื้นที่ของ Dark matter , Void ของจักรวาลถูกจัดเรียงอยู่ใน “Cosmic web” อันกว้างใหญ่ไพศาล โดยนำข้อมูลของแกแล็กซี่นับแสนแห่งที่อธิบายในวรรคบนมาสร้างเป็น 3D map ด้วย Supercomputer

และจาก 3D map นี้ทำให้เราทราบว่ากาแล็กซี , พื้นที่ของ Dark matter , Void มีลักษณะเป็น “ปม” และ “เส้นใย” โดย 3D map ถูกทำออกมาให้เป็นภาพที่เข้าใจง่ายโดยส่วนกลุ่มหรือ cluster ของแกแลคซี่คือส่วนเรืองแสงทอดยาวไปทั่วอวกาศ และส่วนที่มืดหรือมีสีคล้ำก็คือส่วนที่อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเห็นแสงในทุกย่านแสงของมันได้เลย ซึ่งในปัจจุบันก็สันนิษฐานว่าคือส่วนของสสารมืด

ขออธิบายโครงสร้าง Cosmic web ตามรายละเอียดด้านล่างนี้ครับ

🛑 ส่วนเรืองแสงสีเหลืองคือกลุ่มหรือ cluster ของแกแลคซี่
🛑 ส่วนสีม่วงจาง ๆ คือก๊าซไฮโดรเจนที่กระจายตัวระหว่างกาแล็กซีต่าง ๆ ในส่วนนี้เราตรวจจับได้จาก UV sensors ในดาวเทียมที่ส่งขึ้นอวกาศเพื่อตรวจจับพวก UV trails เหล่านี้โดย UV sensors จะตรวจจับแสงย่าน UV จาง ๆ ของกลุ่ม Hydrogen ที่จะปล่อยแสงย่าน UV เมื่อได้รับรังสีเข้มข้นของดาวฤกษ์
🛑 สีม่วงเข้มและสีดำคือพื้นที่ของ Dark matter ซึ่งไม่ปล่อยแสงหรือมีปฏิสัมพันธ์กับแสงเลย แต่นักดาราศาสตร์สามารถติดตามการมีอยู่ของมันได้ผ่านปรากฏการณ์ Gravitational Lensing และนำพิกัดของทุกแห่งที่เกิด Gravitational Lensing มาสร้างรวมใน 3D map นี้ครับ

มีอีกเทคนิคหนึ่งที่ใช้สร้าง 3D map ก็คือวิเคราะห์แสงจากวัตถุที่อยู่ไกลมากและสว่างมากที่เรียกว่า Quasar เมื่อแสงจาก Quasar เดินทางผ่านจักรวาลมันจะผ่านกลุ่มก๊าซ/ฝุ่น (Interstellar medium) ที่ตรวจจับได้ยาก …. ในมุมมองนี้จากโลกทำให้เกิดเหมือนกับเงาที่บังแสงจาก Quasar เป็นภาพของแผนที่อีกแบบหนึ่งครับ