How do we study the stars? - Yuan-Sen Ting

เราศึกษาดวงดาวต่างๆ อย่างไร? หยวน เซ็น ทิง

Translator: Pongsakorn Puavaranukroh Reviewer: Rawee Ma

The city sky is, frankly, rather boring.

ท้องฟ้าในเมือง พูดตรงๆ ว่า น่าเบื่อมาก

If you look up at the patches of murk between buildings,

ถ้าคุณมองท้องฟ้ายามราตรี ที่อยู่ระหว่างตึกต่างๆ

you might be able to pick out The Big Dipper,

คุณอาจจะสังเกตเห็น กลุ่มดาวกระบวยใหญ่ (The Big Dipper)

or perhaps, Orion's Belt.

หรืออาจจะเจอดาวไถ (Orion's Belt)

But hold on.

แต่เดี๋ยวก่อน

Look at that murky patch again and hold our your thumb.

มองไปที่ท้องฟ้ามืดๆ นั่นอีกครั้ง ยกนิ้วโป้งขึ้นมา

How many stars do you think are behind it?

คุณคิดว่ามีดาวกี่ดวงที่อยู่ด้านหลังนิ้วนั่น?

Ten, twenty? Guess again.

10, 20 ดวง เดาใหม่ดีกว่า

If you looked at that thumbnail-sized patch of sky

ถ้าคุณมองไปที่ท้องฟ้าขนาดเท่านิ้วโป้ง

with the Hubble Space Telescope,

ด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

instead of points of light, you'd see smudges.

แทนที่จะเห็นเป็นจุดแสง คุณจะเห็นปื้นแสงต่างๆ

These aren't stars.

พวกมันไม่ใช่ดวงดาว

They're galaxies, just like our Milky Way.

พวกมันคือกาแล็กซี เหมือนกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

Cities of billions of stars,

กลุ่มดาวนับพันๆ ล้านดวง

and more than 1,000 of them are hidden behind your thumb.

มากกว่า 1,000 กาแล็กซี ที่ซ่อนอยู่หลังนิ้วโป้งคุณ

The universe is bigger than you can see from the city,

เอกภพนั้นใหม่กว่าที่คุณเห็นจากในเมือง

and even bigger than the starry sky you can see from the countryside.

และยังใหญ่กว่าท้องฟ้าพร่างพรายดาว ที่คุณเห็นในชนบท

This is the universe as astrophysicists see it,

นี่คือเอกภพในแบบที่ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เห็น

with more stars than all the grains of sand on Earth.

ด้วยจำนวนดวงดาวที่มากกว่า ทรายทุกเม็ดในโลกรวมกัน

By staring up at the stars at night,

เมื่อแหงนดูดาวยามค่ำคืน

you've taken part in the oldest science in human history.

คุณได้มีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุด ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ

The study of the heavens is older than

การศึกษาเกี่ยวกับดาราศาสตร์นั้นเก่าแก่กว่า

navigation, agriculture, perhaps even language itself.

การเดินเรือ เกษตรกรรม หรือบางทีอาจเก่าแก่กว่าภาษาด้วยซ้ำ

Yet unlike other sciences, astronomy is purely observational.

ดาราศาสตร์นั้นเกิดจากการสังเกตล้วนๆ ซึ่งต่างจากวิทยาศาสตร์สาขาอื่น

We cannot control the parameters of our experiments from lab benches.

เราไม่สามารถควบคุมตัวแปรต่างๆ ในการทดลองจากในห้องแล็ป

Our best technology can send man to the moon,

เทคโนโลยีที่ดีที่สุดที่เรามี สามารถส่งมนุษย์ไปดวงจันทร์

and probes to the edge of the solar system.

และสำรวจไปจนสุดขอบระบบสุริยะ

But these distances are vanishingly small

แต่ความยิ่งใหญ่นี้มีขนาดเล็กเหมือนเศษธุลี

compared to the yawning gulfs between stars.

เมื่อเทียบกับความกว้างใหญ่ไพศาลระหว่างดาวต่างๆ

So how can we know so much about other galaxies,

แล้วเรารู้ถึงสิ่งต่างๆมากมาย เกี่ยวกับกาแล็กซีอื่นๆ ได้อย่างไร

what they're made of, how many there are, or that they're even there at all?

พวกมันทำจากอะไร มีจำนวนมากเท่าไร หรือแม้แต่ว่า มีพวกมันอยู่ตรงนั้นจริงไหม

Well, we can start with the first thing we see when we look up at night: the stars.

เรามาเริ่มต้นด้วยสิ่งแรกที่เราเห็น เวลามองท้องฟ้ายามค่ำคืน ซึ่งก็คือดวงดาว

What we are trying to learn is their properties.

สิ่งที่เราพยายามศึกษาก็คือ คุณสมบัติต่างๆ ของมัน

What are they made of? How hot are they? How massive? How old?

พวกมันทำจากอะไร? มีอุณหภูมิเท่าไร? ขนาดของมัน? อายุของมัน?

How far are they from Earth?

มันไกลจากโลกมากแค่ไหน?

And believe it or not,

เชื่อหรือไม่ว่า

we can learn all of these things simply from the light shining in the sky.

เรารู้คุณสมบัติทั้งหมดนั้นโดย การสังเกตแสงดาวบนท้องฟ้าเท่านั้น

We can decipher one kind of stellar message by turning starlight into rainbows.

ข้อมูลชนิดหนึ่งที่เราถอดรหัสออกมาได้ โดยการแปลงแสงดาวให้กลายเป็นแถบสีรุ้ง

When you look at a rainbow on Earth,

เมื่อคุณมองรุ้งกินน้ำบนโลก

you're really looking at light from our Sun

แสงที่เห็นเป็นแสงที่มาจากดวงอาทิตย์ของเรา

being scattered through water droplets in the atmosphere

ที่เกิดการกระจายของแสง ผ่านละอองน้ำในชั้นบรรยากาศ

into all the different wavelengths that make it up.

ออกมาเป็นคลื่นแสงต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นแสงอาทิตย์

And we study the light from other stars,

เราศึกษาแสงที่มาจากดาวอื่นๆ

we can create rainbows on demand using not water droplets,

เราจะสามารถสร้างแถบรุ้งขึ้นมา ไม่ใช่ด้วยละอองน้ำ

but other specific instruments that disperse light.

แต่ด้วยเครื่องมือพิเศษ ที่กระจายแสงนั้นออกมา

When we look at the scattered light from our sun,

เมื่อเราดูแสงอาทิตย์ที่ถูกกระจายออกมา

we see something strange: dark lines in our rainbow.

เราจะเห็นลักษณะแปลกๆ คือ เส้นดำๆที่แทรกอยู่ในแถบรุ้ง

These lines are the characteristic fingerprints of atoms.

เส้นสีดำเหล่านี้เปรียบได้กับ ลายพิมพ์นิ้วมือของอะตอม

Each type of atom in the solar atmosphere soaks up light at specific wavelengths,

อะตอมแต่ละชนิดที่อยู่ในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ เฉพาะตัว

and the amount of absorption depends on how many of these atoms there are.

ปริมาณของมันขึ้นอยู่กับ ปริมาณของอะตอมนั้นๆ ที่มีอยู่ในดวงอาทิตย์

So by observing how much light is missing at these characteristic wavelengths,

โดยการสังเกตว่าความยาวคลื่นของสีไหนที่หายไป มากน้อยแค่ไหน

we can tell not only what elements are in the Sun's atmosphere,

เราสามารถบอกได้ทั้งว่า ในชั้นบรรยากาศดวงอาทิตย์มีธาตุใดบ้าง

but even their concentrations.

หรือแม้แต่สัดส่วนของธาตุเหล่านั้นด้วย

And the same idea can be applied to study other stars.

ด้วยแนวคิดนี้ เราสามารถนำไปปรับใช้ กับแสงที่มาจากดาวดวงอื่นได้เช่นกัน

Make a spectral rainbow, see what's missing,

สร้างแถบสีรุ้งขึ้นมา ดูว่าสีอะไรที่หายไป

and figure out which elements are present.

แล้วแปลผลออกมาว่ามีธาตุใดอยู่บ้าง

Bingo. Now you know what stars are made of.

ไชโย ทีนี้เราก็สามารถรู้ได้ว่า ดาวที่เห็นทำมาจากอะไรบ้าง

But we aren't restricted to just the wavelengths that our eyes perceive.

แต่เรายังไม่หยุดแค่เพียง คลื่นแสงที่ตามองเห็นเท่านั้น

Consider radio waves.

ลองนึกถึง คลื่นวิทยุ

Yes, they can bring the Billboard Top 100 to your car,

ใช่ คลื่นที่นำเพลงยอดฮิตติดลำดับมายังรถคุณไงล่ะ

but they can also travel almost unimpeded through space.

แต่มันยังสามารถเคลื่อนที่ไปทั่วทั้งจักรวาล

Because they've come so far,

และเพราะว่ามันมาจากที่แสนไกล

radio waves can tell us the very early history of the universe,

คลื่นวิทยุจึงสามารถบอกเราถึง ประวัติของเอกภพในช่วงแรก

from just a few thousand years after The Big Bang.

นับจากไม่กี่พันปีหลังเกิดบิกแบง

We can also study the infrared light, emitted by colder objects,

เรายังสามารถใช้แสงอินฟาเรด ที่กำเนิดจากวัตถุที่เย็นกว่า

like the gas and dust clouds in space,

เช่น แก๊ส หรือ ฝุ่นดาวในอวกาศ

and the ultraviolet light from the hot stars recently born from those clouds.

รวมถึงแสงอัลตราไวโอเลต จากดาวร้อนที่เพิ่งถือกำเนิด

Studying different wavelengths not only gives us

การศึกษาแสงความยาวคลื่นต่างๆ ไม่เพียงบอกเรา

a more complete picture of any single object

ถึงภาพที่สมบูรณ์ขึ้นของวัตถุหนึ่งๆ

but also different views of the universe.

แต่ยังรวมถึงมุมมองที่แตกต่างกันในเรื่องของเอกภพ

For this reason, astrophysicists use several different kinds of telescopes

ด้วยเหตุนี้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ จึงใช้กล้องโทรทรรศน์หลากหลายรูปแบบ

covering the spectrum from the infrared to the ultraviolet to the X-ray,

ครอบคลุมคลื่นแสงตั้งแต่อินฟาเรด ไปจนถึงอัลตราไวโอเลต และรังสีเอ็กซ์

from giant radio dishes to giant silver mirrors to space satellites,

โดยกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดยักษ์ ไปจนถึงกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

detecting light that would be otherwise blocked by the Earth's atmosphere.

ตรวจจับแสงที่อาจจะถูกปิดกั้น โดยชั้นบรรยากาศโลก

Astrophysicists don't just see

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ไม่เพียงเห็น

the billions of stars among the billions of galaxies in the universe.

ดาวนับพันๆ ล้านดวงท่ามกลางกาแล็กซี นับพันๆ ล้านกาแล็กซีในเอกภพ

They hear, feel and sense them through many channels,

พวกเขาทั้งได้ยิน รู้สึกและรับรู้ถึงพวกมัน ผ่านหลากหลายช่องทาง

each revealing a different story.

ที่เผยถึงเรื่องราวต่างๆ กันไป

But it all begins with light, the kind we can see and the kind we can't.

แต่ทั้งหมดนั้นเริ่มต้นมาจากแสง ทั้งที่มองเห็นและมองไม่เห็น

Want to know the secrets of the Universe?

อยากรู้ความลับของเอกภพหรือ?

Just follow the light.

ก็แค่มองไปตามแสงเหล่านั้น