เมื่อแรกเกิดเป็นดาว (T-Tauri)

เมื่อเวลาผ่านไป ในใจกลางของเนบิวลาก็หนาแน่นมาก จากการที่มวลสารของ เนบิวล่า ส่วนนอก ถูกดึงเข้ามาเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ(accretion)จาก แรงดึงดูด ที่เพิ่มไปตามมวลด้วยเช่นกัน จนความร้อนจะหลุดหนีออกไปไหนไม่ได้ การสั่งสมอุณหภูมิจึงสูงกว่าส่วนนอกๆ เมื่ออุณหภูมิขึ้นสูงถึงหลายพันองศา อีเลคตรอนในโมเลกุลของก๊าซไฮโดรเจน ก็จะมีพลังงานมาก จนปีกกล้าขาแข็งหลุดหายไปจากโมเลกุล ทำให้เหลือแต่โปรตอนเดี่ยวๆ ซึ่งเป็นอนุภาคประจุไฟฟ้าบวก ปกติจะมีแรงผลักกัน ในขณะที่กลุ่มเมฆนี้ ยังหดตัวลงมาเรื่อยๆ ด้วยแรงกดดันอันมหาศาลจาก ช็อคเวฟ ดังกล่าวมาแล้ว และอุณหภูมิก็ร้อนขึ้นไปเรื่อยๆ จนเมื่อเวลาผ่านไปเป็นล้านปี อุณหภูมิในใจกลางของมัน ขึ้นถึง สิบล้านองศาเซลเซียส ก็ทำให้อนุภาคเคลื่อนตัวด้วยความเร็วสูงมาก มันจึงมีพลังงานสูงพอ ที่จะเอาชนะแรงผลักไฟฟ้า มาเข้าใกล้กันมาก หรือมาชนกันอย่างรวดเร็ว จนแรงผลักยั้งไม่ทัน ทำให้ได้เข้ามาอยู่ในเขตอิทธิพล ของแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียส ซึ่งเป็นแรงที่มีกำลังมากที่สุดในจักรวาล คือ Strong Nuclear Force จึงสามารถทำให้โปรตอนสองตัวมารวมกัน แล้วเกิดลูกโซ่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ต่อเนื่อง จนในที่สุด ก็ได้ ฮีเลียม ที่เป็นอะตอมที่ใหญ่ขึ้น ก็จะเสียมวลส่วนหนึ่งไปเป็นพลังงาน เป็นไปตามกฏอันลือชื่อของไอน์สไตน์ คือ E = mc²

(อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น อันเป็น แหล่งพลังงานของดวงดาวได้ ที่นี่ ค่ะ)

นี่เป็นการสร้างพลังงาน ที่มีประสิทธภาพมากกว่าการเผาไหม้ทางเคมีมาก ปฏิกิริยาฟิวชั่นจากไฮโดรเจนเพียง ๑ กิโลกรัม จะให้พลังงานมากกว่าการเผาถ่านหินถึง สองหมื่นตัน เพราะจากวิธีนี้ เราได้พลังงานจาก

ความเร็วของแสงที่มีมากถึง ๓๐๐,๐๐๐ กิโลเมตรต่อวินาที ทำให้เราได้พลังงานอย่างมากมายเช่นนี้

(ภาพ 18) ดาวเพิ่งเกิดใหม่ ในแกนกลางเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เผาไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง ภาพโดย NASA's Observatorium

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เป็นวิธีที่ก่อพลังงานได้อย่างมากมายมหาศาล อย่างที่ไม่มีวิธีใดมาเปรียบเทียบได้ ประมาณว่า 0.71% ของมวลสารคือก๊าซไฮโตรเจน ที่มีอยู่ภายในแกนกลางของดวงอาทิตย์ของเรา ซึ่งนับแล้ว ก็มีเพียง สิบเปอร์เซ็นต์ ของมวลทั้งหมดของดวงอาทิตย์เท่านั้น จากมวลแค่นี้ ก็พอที่จะเป็นเชื้อเพลิงหล่อเลี้ยงชีวิต ให้ดวงอาทิตย์อยู่ได้นานถึง ๑๐ พันล้านปี จากการแปรมวลให้เป็นพลังงาน ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เอง

การเริ่มต้นของปฏิกิริยานี้ ต้องอาศัยเงื่อนไขสูงมาก ซึ่งประมาณว่า สำหรับดาวที่มีขนาดพอๆกับดวงอาทิตย์ ต้องใช้เวลารวมเป็นล้านปี (แต่ดาวที่มีมวลมากๆจะใช้เวลาน้อยกว่านี้มาก และดาวที่มีมวลน้อยๆก็ต้องใช้เวลานับสิบๆล้านปี) กว่าที่เนบิวล่าจะมาถึงจุดที่สภาพภายในใจกลางของมัน จะสร้างสภาวะที่จะทำให้ เกิดปฏิกิริยา ลูกโซ่โปรตรอน-โปรตรอน (Protron-Protron chain) ขึ้นมาได้ แต่ทันทีที่เกิดปฏิกิริยานี้ขึ้นมา ก็นับว่า ดาวดวงใหม่ ได้ถือกำเนิดขึ้นมาแล้ว ดาวเกิดใหม่ๆนี้ เรียกว่า T-Tauri (อ่านว่า ที-ทอรี) ตามชื่อกลุ่มดาววัวทอรัส (Taurus) อันเป็นที่ที่มีการค้นพบดาวเพิ่งคลอดเช่นนี้ เป็นแห่งแรก

ดาววัยทารกก็จะมีปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดพลังงานมาก เพราะในช่วงต้นยังมีมวลสารเหลือเฟือ เนื่องจากยังมีการหดตัวเข้ามาของเนบิวล่าอยู่ จึงมีมวลเข้ามาเพิ่มอีกเรื่อยๆ พลังงานมากมายมหาศาล ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ก็ทำให้มีการแผ่รังสีอย่างรุนแรง เกิดเป็นลมพายุที่มีกำลังสูงมาก จนโยนสาดพัดพาฝุ่นควันที่ห่อหุ้มตัวออกไป ในบางครั้ง อาจจะด้วยสนามแม่เหล็กกำลังแรง ที่เกิดขึ้นมาจาก การเคลื่อนที่หมุนตัวของพลาสม่าภายใน ทำให้เกิดการแผ่รังสีพวยพุ่งรวมศูนย์ ออกมาจากสองขั้วหัวท้ายดวงดาว อันเป็นส่วนที่สนามแม่เหล็กมีแรงต้านน้อยที่สุด พ่นสาดมวลสารไปไกลเป็นหลายๆปีแสง ไม่ต่างกันนัก กับมนุษย์วัยเยาว์ ที่ความแปรปรวนทางอารมณ์ยังมีสูง ออกฤทธิ์เหวี่ยงตัวตีอกชกหัวกันอยู่เนืองๆ จนกว่าจะสามารถสงบสติอารม์ใจเย็นลงได้ ก็ต้องอาศัยการบรรลุวุฒิภาวะทางอารมณ์ ซึ่งไม่ใช่เป็นสิ่งที่จะผ่านกันได้ง่ายนัก

(ภาพที่ 19) ควันร้อนพวยพุ่งจากดาวคู่วัยอ่อนวุฒิ XZ Tauri ด้วยความเร็วถึง 540,000 กม. ต่อ ชั่วโมง เป็นลำเพลิงขนาดยาวถึง 96 พันล้านกิโลเมตร ที่ถ่ายในปี คศ 1995, 1998, และ 2000 ตามลำตับ ปกติแล้ว การเปลี่ยนแปลงของดวงดาว จะไม่สามารถมองเห็นได้ ในเวลาอันสั้นเช่นนี้ แต่สำหรับดาววัยเยาว์ โดยเฉพาะที่มีขนาดใหญ่มากๆแล้ว จะมีความเป็นไปที่เร่าร้อนรุนแรง เพราะเชื้อเพลิงถูกเผาผลาญ ด้วยอัตราเร็วกว่าดาวขนาดเล็กเป็นอันมาก ภาพโดย STS

(ภาพที่ 20) แผนผังแสดงกระแสเจ็ท จากขั้วทั้งสองของดวงดาวที่เกิดใหม่ T-Tauri โดย STS