ดาวมีลักษณะอย่างไร?

"Twinkle, twinkle little star" เป็นบทสวดที่มีเสน่ห์สำหรับเด็ก แต่มีความเข้าใจผิดสองประการที่ยืนยันถึงความผิดพลาดของการสังเกตจากพื้นโลก ประการแรกดาวไม่น้อย บางส่วนอาจมีขนาดเท่าโลก แต่ส่วนใหญ่ใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดี ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ประการที่สอง พวกเขาไม่กระพริบตา; พวกมันส่องแสง ความสว่างและสีของแสงจากดาวแต่ละดวงให้ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิ ขนาด และแม้แต่อายุและชะตากรรมของดาวแต่ละดวง

การดูดาวจากโลกก็เหมือนกับการมองดูดาวผ่านตัวกรองน้ำ เพราะเมื่อเทียบกับความว่างของอวกาศ บรรยากาศมีความหนาแน่นสูง ยิ่งกว่านั้น อากาศเคลื่อนที่ตลอดเวลา ดังนั้นแสงดาวจึงดูเหมือนจะเคลื่อนตัวและส่องแสงระยิบระยับ บรรยากาศยังทำให้ดวงดาวดูมืดมนกว่าที่มันเป็นถ้าเราสามารถเห็นพวกมันจากอวกาศ การแสดงภาพดาวฤกษ์ยอดนิยมที่มีจุดหรือรังสีแผ่ออกจากจุดศูนย์กลางที่สว่าง แม้ว่าดวงดาวจะปรากฎจากอวกาศเป็นจุดแสงกลม สาเหตุที่แสงส่องประกายในภาพถ่ายก็เพราะว่าแสงกระจายในเลนส์และกระจก

หากคุณหยุดและสำรวจท้องฟ้าในคืนที่มืดมิดและไร้ดวงจันทร์ จะเห็นความแตกต่างของสีระหว่างดวงดาวได้ง่าย สีของดาวเป็นเครื่องบ่งชี้อุณหภูมิพื้นผิวของมัน ดาวที่ร้อนแรงที่สุดคือสีน้ำเงิน และดาวที่ร้อนแรงที่สุดถัดไปคือสีขาว ดาวสีเหลืองเช่นดวงอาทิตย์อยู่ถัดไป ในขณะที่ดาวสีแดงเป็นดาวที่เจ๋งที่สุดที่มองเห็นได้ ดาวสีแดงจำนวนมากสลัวจนคนมองไม่เห็นเลย และดาวบางดวงที่เรียกว่าดาวแคระน้ำตาลแทบจะไม่ปล่อยแสงเลย ดาวบางดวงไม่เปล่งแสง แต่ดักจับไว้ เหล่านี้คือหลุมดำ ส่วนที่เหลือของดาวยักษ์ร้อนที่ระเบิดเป็นซุปเปอร์โนวา

เหตุผลหนึ่งที่ดาวฤกษ์มีความสว่างต่างกันคือดาวที่ร้อนกว่าจะปล่อยพลังงานมากกว่าที่เย็นกว่า แต่เหตุผลสำคัญอีกประการหนึ่งก็คือดาวบางดวงมีขนาดใหญ่กว่าดวงอื่นๆ มาก ตัวอย่างเช่น เบเทลจุส ดาวในกลุ่มดาวนายพราน ส่องแสงสีแดง แต่สว่างสำหรับเราเพราะมันใหญ่มาก ถ้ามันเข้ามาแทนที่ดวงอาทิตย์ พื้นผิวของมันจะขยายไปถึงวงโคจรของดาวพฤหัสบดี อีกด้านหนึ่ง ดาวแคระขาวมีขนาดเท่าโลก แต่เป็นวัตถุที่ร้อนแรงที่สุดในท้องฟ้า พวกมันคือซากของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย และมักถูกล้อมรอบด้วยการก่อตัวของก๊าซน่ากลัวที่เรียกว่าเนบิวลาดาวเคราะห์

ดาวบางดวงดูสว่างกว่า Earthlings เพียงเพราะอยู่ใกล้กว่า นักดาราศาสตร์จัดอันดับความสว่างของดวงดาว ตามที่มองจากพื้นโลก โดยกำหนดจำนวนที่เรียกว่าขนาดที่ชัดเจน ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าใด วัตถุก็จะยิ่งสว่างขึ้นเท่านั้น พวกเขายังได้กำหนดมาตรวัดที่จัดอันดับดาวตามความสว่างของดาวเมื่อเปรียบเทียบกัน ตัวเลขนี้เรียกว่าขนาดสัมบูรณ์ อธิบายว่าดาวฤกษ์จะสว่างเพียงใดหากอยู่ห่างออกไป 10 พาร์เซก (ประมาณ 32.6 ปีแสง) ด้วยขนาดที่ชัดเจนที่ลบ 26.7 ดวงอาทิตย์จึงเป็นวัตถุที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า อย่างไรก็ตาม ขนาดสัมบูรณ์ของมันคือเพียง 4.7 ถ้านั่นเป็นขนาดที่เห็นได้ชัด ก็จะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าของคนในใจกลางเมือง