The life cycle of a neutron star - David Lunney

1,363,352 views ・ 2018-11-20

TED-Ed


โปรดดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษด้านล่างเพื่อเล่นวิดีโอ

Translator: Pakawat Wongwaiyut Reviewer: Supanat Termchaianan
00:08
About once every century,
0
8592
2200
ในศตวรรษจะมีสักครั้งหนึ่ง
00:10
a massive star somewhere in our galaxy
1
10792
2810
ที่ดาวฤกษ์มวลมหาศาลสักดวงในกาแล็กซีของเรา
00:13
runs out of fuel.
2
13602
1620
ได้หมดเชื้อเพลิงลง
00:15
This happens after millions of years of heat and pressure
3
15222
3500
มันเกิดขึ้นหลังจากหลายล้านปี ของความร้อนและความดัน
00:18
have fused the star’s hydrogen
4
18722
2240
ที่หลอมรวมไฮโดรเจนของดาวฤกษ์
00:20
into heavier elements like helium, carbon, and nitrogen— all the way to iron.
5
20962
6260
ให้เป็นธาตุที่หนักขึ้น เช่น ฮีเลียม คาร์บอน และไนโตรเจน จนกลายเป็นเหล็ก
00:27
No longer able to produce sufficient energy to maintain its structure,
6
27222
4100
จนสุดท้ายไม่สามารถผลิตเชื้อเพลิง ที่เพียงพอที่จะคงสภาพตัวเองไว้ได้
00:31
it collapses under its own gravitational pressure and explodes in a supernova.
7
31322
5540
มันจึงยุบตัวลงจากความดันของแรงโน้มถ่วง และระเบิดออกเป็นซูเปอร์โนวา
00:36
The star shoots most of its innards into space,
8
36862
3110
ดาวฤกษ์ได้ปลดปล่อยมวลสารส่วนใหญ่ของมัน ไปในอวกาศ
00:39
seeding the galaxy with heavy elements.
9
39972
2500
ทำให้กาแล็กซีอุดมไปด้วยธาตุหนัก
00:42
But what this cataclysmic eruption leaves behind might be even more remarkable:
10
42472
5750
แต่เศษซากที่เหลือจากการระเบิดรุนแรงนี้ เป็นสิ่งที่น่าทึ่งยิ่งกว่า
00:48
a ball of matter so dense that atomic electrons
11
48222
3530
มันเป็นสสารทรงกลมที่หนาแน่นมาก จนทำให้อิเล็กตรอนของอะตอม
00:51
collapse from their quantum orbits into the depths of atomic nuclei.
12
51752
4513
หลุดจากวงโคจรควอนตัมของมัน เข้าไปหลอมรวมกับนิวเคลียสของอะตอม
00:56
The death of that star is the birth of a neutron star:
13
56265
3660
การดับลงของดาวฤกษ์นี้ก่อให้เกิดดาวนิวตรอน
00:59
one of the densest known objects in the universe,
14
59925
3370
หนึ่งในวัตถุที่มีความหนาแน่นมากที่สุด ในเอกภพ
01:03
and a laboratory for the strange physics of supercondensed matter.
15
63295
5540
และเป็นเหมือนห้องทดลองประหลาด ของสสารความหนาแน่นสูง
01:08
But what is a neutron star?
16
68835
2189
แต่ดาวนิวตรอนคืออะไร
01:11
Think of a compact ball inside of which protons and electrons fuse into neutrons
17
71024
6100
ให้คิดว่ามันเป็นลูกบอลที่ข้างในอัดแน่นด้วย โปรตรอน และอิเล็กตรอน หลอมรวมเป็นนิวตรอน
01:17
and form a frictionless liquid called a superfluid—
18
77124
3960
จนกลายเป็นของเหลวเนื้อเดียวกัน ซึ่งเรียกว่า ของไหลยิ่งยวด
01:21
surrounded by a crust.
19
81084
2190
ซึ่งถูกห่อหุ้มด้วยเปลือกแข็ง
01:23
This material is incredibly dense –
20
83274
2430
วัตถุนี้มีความหนาแน่นมหาศาล
01:25
the equivalent of the mass of a fully-loaded container ship
21
85704
3450
เปรียบได้กับมวลของเรือคอนเทนเนอร์ ที่บรรทุกของมาเต็มลำ
01:29
squeezed into a human hair,
22
89154
3110
ถูกบีบอัดให้เหลือขนาดเพียงเส้นผม
01:32
or the mass of Mount Everest in a space of a sugar cube.
23
92264
5100
หรือมวลของภูเขาเอเวอร์เรส ในขนาดของก้อนน้ำตาล
01:37
Deeper in the crust, the neutron superfluid forms different phases
24
97364
4468
ลึกลงไปภายในพื้นผิวของดาวนิวตรอน ของไหลยิ่งยวดก่อตัวแตกต่างกันไป
01:41
that physicists call “nuclear pasta,”
25
101832
3200
นักฟิสิกส์เรียกมันว่า "นิวเคลียร์พาสตา"
01:45
as it’s squeezed from lasagna to spaghetti-like shapes.
26
105032
4330
เพราะมันถูกบีบจากสภาพคล้ายลาซานญา ให้กลายเป็นเส้นสปาเก็ตตี
01:49
The massive precursors to neutron stars often spin.
27
109362
3897
ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ก่อนที่จะมาเป็นดาวนิวตรอน จะมีการหมุนรอบตัวเอง
01:53
When they collapse,
28
113259
970
แต่เมื่อมันยุบตัว
01:54
stars that are typically millions of kilometers wide
29
114229
3110
จากดาวฤกษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง หลายล้านกิโลเมตร
01:57
compress down to neutron stars that are only about 25 kilometers across.
30
117339
5310
ถูกบีบอัดเป็นดาวนิวตรอน ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 25 กิโลเมตร
02:02
But the original star’s angular momentum is preserved.
31
122649
4203
แต่โมเมนตัมเชิงมุมของดาว ยังคงเป็นเหมือนเดิม
02:06
So for the same reason that a figure skater’s spin accelerates
32
126852
3510
มันคล้ายกับการหมุนตัว ของนักสเก็ตน้ำแข็งที่เร็วขึ้น
02:10
when they bring in their arms,
33
130362
1690
เมื่อพวกเขาเก็บแขนตัวเอง
02:12
the neutron star spins much more rapidly than its parent.
34
132052
4290
ดาวนิวตรอนจึงหมุนเร็วกว่า สภาพก่อนของมันเป็นอย่างมาก
02:16
The fastest neutron star on record rotates over 700 times every second,
35
136342
6250
ดาวนิวตรอนที่หมุนเร็วที่สุด หมุนรอบตัวเองกว่า 700 รอบต่อวินาที
02:22
which means that a point on its surface whirls through space
36
142592
3410
นั่นหมายความว่า ถ้ามีจุดอยู่บนผิวดาวมันจะหมุน
02:26
at more than a fifth of the speed of light.
37
146002
3153
ด้วยความเร็วมากกว่า หนึ่งในห้าของความเร็วแสง
02:29
Neutron stars also have the strongest magnetic field of any known object.
38
149155
5150
ดาวนิวตรอนยังมีสนามแม่เหล็ก ที่ทรงพลังที่สุดเท่าที่เคยพบ
02:34
This magnetic concentration forms vortexes
39
154305
3400
สนามแม่เหล็กความเข้มสูงนี้ก่อตัวเป็นวังวน
02:37
that radiate beams from the magnetic poles.
40
157705
3170
ที่ปล่อยลำแสงออกมาจากขั้วสนามแม่เหล็ก
02:40
Since the poles aren’t always aligned with the rotational axis of the star,
41
160875
4110
แต่ขั้วแม่เหล็กไม่ได้อยู่ในแนวเดียว กับแกนหมุนของดาวเสมอไป
02:44
the beams spin like lighthouse beacons,
42
164985
3140
ลำแสงจึงหมุนวนเหมือนกับแสงจากประภาคาร
02:48
which appear to blink when viewed from Earth.
43
168125
2750
ซึ่งจะเห็นว่ามันกระพริบเมื่อมองมาจากโลก
02:50
We call those pulsars.
44
170875
2360
เราเรียกมันว่า พัลซาร์
02:53
The detection of one of these tantalizing flashing signals
45
173235
3580
การตรวจพบสัญญาณแสงกระพริบอันน่าอัศจรรย์นี้
02:56
by astrophysicist Jocelyn Bell in 1967
46
176815
4130
ถูกพบโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ โจเซลิน เบลล์ ในปี ค.ศ.1967
03:00
was in fact the way we indirectly discovered neutron stars
47
180945
3950
ซึ่งไม่ได้เป็นการค้นพบดาวนิวตรอนโดยตรง
03:04
in the first place.
48
184895
1650
ในตอนแรก
03:06
An aging neutron star’s furious rotation slows over a period of billions of years
49
186545
6040
ดาวนิวตรอนที่เกิดมานานจะค่อย ๆ หมุนช้าลง กินเวลาหลายพันล้านปี
03:12
as it radiates away its energy in the form of electromagnetic and gravity waves.
50
192585
5900
ซึ่งมันได้แผ่พลังงานออกไปในรูปของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นความโน้มถ่วง
03:18
But not all neutron stars disappear so quietly.
51
198485
3570
แต่ไม่ใช่ดาวนิวตรอนทุกดวง จะหายไปอย่างเงียบ ๆ
03:22
For example, we’ve observed binary systems
52
202055
3040
อย่างเช่น เราได้สังเกตระบบดาวคู่หนึ่ง
03:25
where a neutron star co-orbits another star.
53
205095
3350
ที่ซึ่งดาวนิวตรอนโคจรคู่ไปกับดาวฤกษ์อีกดวง
03:28
A neutron star can feed on a lighter companion,
54
208445
2990
ดาวนิวตรอนนี้ ได้ดึงพลังงาน ออกมาจากดาวฤกษ์นี้
03:31
gorging on its more loosely bound atmosphere
55
211435
3010
มากจนทำให้ชั้นบรรยากาศดาวฤกษ์หย่อนยาน
03:34
before eventually collapsing cataclysmically into a black hole.
56
214445
4952
ท้ายที่สุดก็ชนกันอย่างรุนแรง จนกลายเป็นหลุมดำ
03:39
While many stars exist as binary systems,
57
219397
2701
มีดาวฤกษ์หลายดวงดำรงอยู่ในระบบดาวคู่
03:42
only a small percentage of those end up as neutron-star binaries,
58
222098
4390
แต่มีเปอร์เซ็นต์เพียงน้อยนิดเท่านั้น ที่ในท้ายที่สุดกลายเป็นระบบดาวนิวตรอนคู่
03:46
where two neutron stars circle each other in a waltz doomed to end as a merger.
59
226488
5910
ซึ่งเป็นที่ที่ดาวนิวตรอนทั้งสองโคจรรอบกัน คล้ายการเต้นรำคู่กัน และหลอมรวมกันในที่สุด
03:52
When they finally collide, they send gravity waves through space-time
60
232398
4110
ขณะชนกันมันได้ส่งคลื่นความโน้มถ่วง กระจายออกไปผ่านปริภูมิ-เวลา
03:56
like ripples from a stone thrown into a calm lake.
61
236508
4040
คล้ายกับระลอกคลื่นจากหิน ที่ถูกโยนลงไปในน้ำที่นิ่งสงบ
04:00
Einstein’s theory of General Relativity
62
240548
2180
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์
04:02
predicted this phenomenon over 100 years ago, but it wasn't directly verified
63
242728
5040
ได้ทำนายถึงเหตุการณ์นี้ไว้กว่า 100 ปีก่อน แต่ยังไม่ได้รับการยืนยัน
04:07
until 2017,
64
247768
2050
จนกระทั่งปี ค.ศ. 2017
04:09
when gravitational-wave observatories LIGO and VIRGO
65
249818
4210
เมื่อเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วง ไลโก และ เวอร์โก
04:14
observed a neutron star collision.
66
254028
2990
ได้ตรวจพบการชนกันของดาวนิวตรอน
04:17
Other telescopes picked up a burst of gamma rays and a flash of light,
67
257018
4253
กล้องโทรทรรศน์ตัวอื่นก็ได้ตรวจพบ รังสีแกมมา และแสงวาบ
04:21
and, later, x-rays and radio signals, all from the same impact.
68
261271
5100
ต่อมาก็มีรังสีเอกซ์ และคลื่นวิทยุ ซึ่งมาจากต้นกำเนิดเดียวกัน
04:26
That became the most studied event in the history of astronomy.
69
266371
4130
นั่นกลายเป็นเหตุการณ์สำคัญที่ต้องศึกษา ของวงการดาราศาสตร์
04:30
It yielded a treasure trove of data
70
270501
2190
มันได้ให้ข้อมูลอันล้ำค่า
04:32
that’s helped pin down the speed of gravity,
71
272691
2215
ที่ช่วยให้รู้ถึงความเร็วของความโน้มถ่วง
04:34
bolster important theories in astrophysics,
72
274906
2830
ซึ่งสนับสนุนหลายทฤษฎีสำคัญ ๆ ของฟิสิกส์ดาราศาสตร์
04:37
and provide evidence for the origin of heavy elements like gold and platinum.
73
277736
5830
และให้หลักฐานของต้นกำเนิดธาตุหนัก เช่น ทองคำ และทองคำขาว
04:43
Neutron stars haven’t given up all their secrets yet.
74
283566
3460
ดาวนิวตรอนยังไม่ได้เปิดเผยความลับ ของตัวเองทั้งหมด ในเวลานี้
04:47
LIGO and VIRGO are being upgraded to detect more collisions.
75
287026
4580
ไลโก และ เวอร์โก กำลังได้รับการอัปเกรด ให้ตรวจจับการชนกันได้มากขึ้น
04:51
That’ll help us learn what else
76
291606
1710
ทั้งหมดช่วยให้เราได้เรียนรู้เพิ่มว่า
04:53
the spectacular demise of these dense, pulsating, spinning magnets
77
293316
4990
ดาวฤกษ์ที่ดับลง อันหนาแน่น สว่างวาบ และมีสนามแม่เหล็กที่หมุนได้เหล่านี้
04:58
can tell us about the universe.
78
298306
4080
สามารถบอกอะไรเราเกี่ยวกับเอกภพได้
เกี่ยวกับเว็บไซต์นี้

ไซต์นี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับวิดีโอ YouTube ที่เป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้ภาษาอังกฤษ คุณจะได้เห็นบทเรียนภาษาอังกฤษที่สอนโดยอาจารย์ชั้นนำจากทั่วโลก ดับเบิลคลิกที่คำบรรยายภาษาอังกฤษที่แสดงในแต่ละหน้าของวิดีโอเพื่อเล่นวิดีโอจากที่นั่น คำบรรยายเลื่อนซิงค์กับการเล่นวิดีโอ หากคุณมีความคิดเห็นหรือคำขอใด ๆ โปรดติดต่อเราโดยใช้แบบฟอร์มการติดต่อนี้

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7