# รุ่งอรุณแห่งจักรวาล: ดาวดวงแรกจุดแสงให้เอกภพอย่างไร

> ช่องว่างระหว่างกาแล็กซีดูโปร่งใสและว่างเปล่า แต่ในช่วงหลายร้อยล้านปีแรก เอกภพไม่ได้เป็นอย่างนั้น มันเต็มไปด้วยหมอกไฮโดรเจนมืด ๆ ที่กลืนแสงอัลตราไวโอเลต แล้วดาวรุ่นแรกก็ส่องสว่างขึ้น และค่อย ๆ เผาหมอกนั้นทีละฟองจนหายไป มาดูกันว่ารุ่งอรุณแห่งจักรวาลเกิดขึ้นอย่างไร และนักดาราศาสตร์อ่านเรื่องนี้จากแสงที่เก่าแก่ที่สุดได้อย่างไร

Interactive film: https://www.planetpast.com/stories/how-the-first-stars-lit-the-universe/?lang=th  
Publisher: PlanetPast (https://www.planetpast.com/) · d => T('readPublished', l, { d: dateIn(d, l) }) 2026-10-31 · Space, Physics

## บทนำ

### จากยุคมืดสู่ท้องฟ้าที่โปร่งใส
*อวกาศ · ฟิสิกส์*

ดาวรุ่นแรกจุดแสงให้เอกภพอย่างไร

ช่องว่างระหว่างกาแล็กซีดูว่างเปล่าและโปร่งใส แต่ไม่ได้เป็นอย่างนี้มาตลอด ตลอดหลายร้อยล้านปี เอกภพวัยเยาว์เต็มไปด้วยหมอกก๊าซไฮโดรเจนที่กลืนแสงอัลตราไวโอเลต (ultraviolet) เดือนตุลาคม 2026 งานวิจัยขนาดเล็กจากกล้องฮับเบิลพบจุดพลิก กาแล็กซีที่มีลมแรงที่สุด คือก๊าซที่ถูกดาวระเบิดพัดออกไป กลับปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตชนิดที่ทำให้ไฮโดรเจนแตกตัวได้ออกมาน้อยที่สุด แต่เรื่องราวเบื้องหลังนั้นเป็นที่ยอมรับแล้ว ดาวรุ่นแรกเผาหมอกนี้จนหายไปได้อย่างไร และเรารู้ได้อย่างไร

![กาแล็กซีจาง ๆ ที่อยู่ไกลบนท้องฟ้ามืด ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/83/830c39a004daf217.jpg)

- **6**: กาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy) ขนาดกะทัดรัดที่ศึกษาด้วยฮับเบิล
- **ลมเร็วที่สุด**: มาคู่กับแสงที่หลุดออกมาน้อยที่สุด

> โดยพื้นฐานแล้ว วิธีที่กาแล็กซีเหล่านี้ปล่อยรังสีที่ทำให้แตกตัวได้รั่วออกมา ไม่ได้เป็นอย่างที่เราคิด (โคดี คาร์ ผู้เขียนหลัก (ScienceDaily 2026))

- แสงแรก เมื่อเอกภพอายุ 380,000 ปี
- ยุคมืดและดาวรุ่นแรก
- ฟองที่เผาหมอกจนหมด
- เควซาร์และแสงเก่าบอกเวลาได้อย่างไร

บทนำ

#### จุดพลิกจากฮับเบิล

ScienceDaily และมหาวิทยาลัยมิชิแกน (29 ตุลาคม 2026) เกี่ยวกับงานวิจัยในวารสาร Nature Astronomy ที่นำโดยโคดี คาร์ (Cody Carr): ทีมใช้กล้องฮับเบิลเปรียบเทียบความเร็วของลมกาแล็กซีกับสัดส่วนของรังสีที่ทำให้ไฮโดรเจนแตกตัวได้ซึ่งหลุดออกมาจากกาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy)ที่อยู่ใกล้เรา และพบว่ากาแล็กซีที่มีลมเร็วที่สุดปล่อยรังสีออกมาได้ในสัดส่วนน้อยที่สุด ตรงข้ามกับที่แนวคิดซึ่งเป็นที่ยอมรับกันกว้างขวางคาดไว้ The Brighter Side of News (23 ตุลาคม 2026): กลุ่มตัวอย่างคือกาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy) ขนาดกะทัดรัด 6 แห่งจากการสำรวจ Low-redshift Lyman Continuum Survey สังเกตด้วยเครื่องสเปกโทรกราฟ Cosmic Origins Spectrograph ของฮับเบิล ผู้วิจัยระบุว่ากลุ่มตัวอย่างมีขนาดเล็กและอยู่ใกล้

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm); [The Brighter Side of News (23 Oct 2026): galactic winds from exploding stars may block radiation that helped transform the early universe](https://www.thebrighterside.news/post/galactic-winds-from-exploding-stars-may-block-radiation-that-helped-transform-the-early-universe/)

## บทที่ I · แสงแรก

### แสงแรก
*บทที่ I*

เมื่อแสงหลุดออกมาได้เป็นครั้งแรก

ย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้น ช่วงแรกเอกภพเป็นซุปร้อนเรืองแสงของนิวเคลียสอะตอมเปลือย ๆ กับอิเล็กตรอนอิสระ แสงเดินทางไปได้ไม่ไกล เพราะชนอิเล็กตรอนแล้วกระเด็นไปมาตลอด เหมือนไฟหน้ารถในหมอกหนา ราว 380,000 ปีหลังบิกแบง เอกภพเย็นลงเหลือราว 3,000 องศา อิเล็กตรอนจึงจับอยู่รอบโปรตอนได้ กลายเป็นอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกลาง เรียกว่าการรวมตัวใหม่ (recombination) ทันใดนั้นแสงก็เดินทางได้อิสระ และยังมาถึงเราจนทุกวันนี้ ถูกการขยายตัวของอวกาศยืดจนเป็นคลื่นไมโครเวฟ ที่อุ่นกว่าศูนย์สัมบูรณ์ไม่ถึงสามองศา คือรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง (cosmic microwave background)

![ก๊าซร้อนที่จางลงจนแสงส่องผ่านได้ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/e1/e1a558df1a055a11.jpg)

- **~3,000 K**: อุณหภูมิเมื่ออะตอมก่อตัว
- **2.725 K**: แสงเดียวกันในวันนี้
- **~1,100 เท่า**: คลื่นของมันถูกยืดออกไปเท่านี้

$$1 + z = \frac{3000\ \text{K}}{2.725\ \text{K}} \approx 1100$$
- $z$: ค่าเรดชิฟต์ของแสงแรก

วันนี้คลื่นของมันยาวราวหนึ่งมิลลิเมตร คือคลื่นไมโครเวฟ ส่วน 0 K คือศูนย์สัมบูรณ์ อุณหภูมิต่ำที่สุดที่เป็นไปได้

- 0: บิกแบง: ร้อน หนาแน่น ทึบแสง
- ~380,000 ปี: อะตอมก่อตัว แสงหลุดออกมาได้
- หลังจากนั้น: ยุคมืดเริ่มต้น

บทที่ I · แสงแรก

#### แสงแรก

NASA Science (เว็บบ์): ราว 380,000 ปีหลังบิกแบง ในช่วงการรวมตัวใหม่ อะตอมไฮโดรเจนและฮีเลียมก่อตัวขึ้น เอกสารบรรยายของมหาวิทยาลัยแอลเบอร์ตา: เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าราว 3,000 K โปรตอนกับอิเล็กตรอนรวมกันเป็นไฮโดรเจนที่เป็นกลาง ซึ่งแทบไม่ขวางโฟตอน เอกภพจึงโปร่งแสง (ช่วงการกระเจิงครั้งสุดท้าย) นับแต่นั้นการขยายตัวได้ยืดโฟตอนเหล่านั้นออกไปราว 1,100 เท่า วันนี้จึงเป็นคลื่นไมโครเวฟที่ 2.725 K ความยาวคลื่นราว 1 มิลลิเมตร NASA APOD (2018): ดาวเทียมพลังค์ (Planck, ปี 2009–2013) ทำแผนที่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังนี้ได้ละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมี ผลสุดท้ายในปี 2018 ให้อายุเอกภพราว 13,800 ล้านปี

กด “ร้อน” และ “เย็นลง” เพื่อสลับระหว่างพลาสมากับอะตอมแรก

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [NASA Science: first stars, a timeline of the universe (Webb)](https://science.nasa.gov/asset/webb/first-stars-timeline-of-the-universe); [University of Alberta, ASTRO 122 lecture 31: the era of recombination](https://sites.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect31/lecture31.html); [NASA APOD (22 Jul 2018): Planck maps the microwave background](https://science.nasa.gov/image-article/apod-2018-july-22-planck-maps-the-microwave-background/)

### 

จากนั้นเข้าสู่ยุคยาวนานที่เรียกว่ายุคมืดของจักรวาล (cosmic dark ages) เอกภพแทบทั้งหมดเป็นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ค่อย ๆ เย็นลง ไม่มีดาว ไม่มีกาแล็กซี แต่มันไม่ได้เรียบเสมอกันทั้งหมด ความหนาแน่นที่ต่างกันเพียงเล็กน้อย ซึ่งเราเห็นเป็นจุดอุ่นและจุดเย็นในรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง ค่อย ๆ ขยายตัว เมื่อแรงโน้มถ่วงดึงบริเวณที่หนาแน่นกว่าให้รวมกัน ในก้อนที่หนาแน่นที่สุด ก๊าซร้อนจนปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเริ่มต้นขึ้นได้

![ก๊าซเย็นและเส้นใยจาง ๆ ไม่มีแสงดาว ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/44/44b548a11b85908c.jpg)

- ไฮโดรเจนที่เป็นกลาง และฮีเลียม
- แสงแรกที่ค่อย ๆ จางลง
- ยังไม่มีดาวและกาแล็กซี

- ~380,000 ปี: อะตอม เริ่มยุคมืด
- ดาวรุ่นแรก: ยังไม่รู้เวลาแน่ชัด
- ~290 ล้านปี: กาแล็กซีเก่าสุดที่ยืนยันได้ถึงปี 2024 (ESA/เว็บบ์)

บทที่ I · แสงแรก

#### ยุคมืดของจักรวาล

Knowable Magazine (2024): หลังการรวมตัวใหม่คือยุคมืด เมื่อเอกภพเต็มไปด้วยไฮโดรเจนที่เป็นกลางและยังไม่มีดาว ดาวรุ่นแรกในช่วง “รุ่งอรุณแห่งจักรวาล” ก่อตัวราว 100 ล้านปีหรือนานกว่านั้นหลังบิกแบง NASA Science (เว็บบ์): ดาวรุ่นแรกก่อตัวในช่วงระหว่างการรวมตัวใหม่กับกาแล็กซีเก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก ราว 400 ล้านปีหลังบิกแบง แต่ยังไม่รู้เวลาที่แน่ชัด NASA APOD (2018): ดาวเทียมพลังค์ทำแผนที่ความต่างของอุณหภูมิเล็กน้อยทั่วรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง ESA/เว็บบ์ (2024): JADES-GS-z14-0 ซึ่งเราเห็นในสภาพเมื่อราว 290 ล้านปีหลังบิกแบง เป็นกาแล็กซีที่ไกลที่สุดที่รู้จักในเวลานั้น

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe); [NASA Science: first stars, a timeline of the universe (Webb)](https://science.nasa.gov/asset/webb/first-stars-timeline-of-the-universe); [NASA APOD (22 Jul 2018): Planck maps the microwave background](https://science.nasa.gov/image-article/apod-2018-july-22-planck-maps-the-microwave-background/); [ESA/Webb (30 May 2024): JADES-GS-z14-0, the most distant galaxy then known](https://esawebb.org/images/jades4/)

## บทที่ II · ดาวรุ่นแรก

### ดาวรุ่นแรก
*บทที่ II*

ดาวยักษ์ที่ทำจากไฮโดรเจนและฮีเลียมล้วน

ดาวรุ่นแรกเรียกว่าดาวประชากรที่สาม (Population III) ก่อตัวจากไฮโดรเจนและฮีเลียมล้วน ๆ ไม่มีธาตุหนักแบบที่พบในดาวอย่างดวงอาทิตย์เลย แบบจำลองชี้ว่าพวกมันเกิดขึ้นภายในราวหนึ่งร้อยล้านปีแรก ทฤษฎีชี้ว่าหลายดวงเป็นดาวยักษ์ อาจมีมวลหลายสิบถึงหลายร้อยเท่าของดวงอาทิตย์ พวกมันลุกไหม้ร้อนและสว่างจ้า และตายตั้งแต่ยังเยาว์ กลายเป็นซูเปอร์โนวาหรือหลุมดำ ยังไม่มีใครเห็นดาวแบบนี้ได้อย่างแน่ชัด ปี 2026 นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ รายงานกาแล็กซีจาง ๆ แห่งหนึ่งที่อาจมีดาวแบบนี้อยู่ แต่ยังเป็นเพียงผู้ต้องสงสัย ที่รอการยืนยัน

- มีแค่ไฮโดรเจนและฮีเลียม
- ไม่มีธาตุหนัก ซึ่งนักดาราศาสตร์เรียกว่า “โลหะ”
- ก่อตัวราว 100 ล้านปีแรก (แบบจำลอง)

![ดาวยักษ์สีน้ำเงินส่องโพรงในก๊าซบริสุทธิ์ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/e6/e630209b382eeb7f.jpg)

- **10–1,000**: เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (ค่าประมาณ)
- **~50–100 ล้าน**: ปีหลังบิกแบง

- เห็นที่ค่าเรดชิฟต์ 6.5 ถูกขยายโดยกระจุกกาแล็กซี
- สีตรงกับดาวไร้ธาตุหนักที่สุด
- ต้องใช้สเปกตรัมยืนยัน

บทที่ II · ดาวรุ่นแรก

#### ดาวประชากรที่สาม

AAS Nova (21 เมษายน 2026): ดาวประชากรที่สามเป็นดาวรุ่นแรก ก่อตัวจากก๊าซบริสุทธิ์ที่ไม่มีธาตุหนักกว่าฮีเลียม น่าจะราว 100 ล้านปีหลังบิกแบง ยังไม่เคยมีใครสังเกตเห็น กาแล็กซีที่จางมาก GLIMPSE-16043 ที่ค่าเรดชิฟต์ 6.5 ซึ่งถูกกระจุกกาแล็กซี Abell S1063 ขยายภาพไว้ ผ่านการทดสอบด้วยสีสองแบบว่าเป็นแสงจากดาวประชากรที่สาม แต่ต้องตรวจด้วยสเปกโทรสโกปีเพื่อยืนยันว่าไม่มีธาตุหนักจริง Universe Today: งานแบบจำลองชิ้นหนึ่งประเมินว่ามวลทั่วไปอยู่ราว 10 ถึง 1,000 เท่าของดวงอาทิตย์ และก่อตัวราว 50 ถึง 100 ล้านปีหลังบิกแบง ดาวเหล่านี้มีอายุสั้นและจบชีวิตเป็นซูเปอร์โนวาหรือหลุมดำ

กด “จุดดาวหนึ่งดวง” เพื่อให้ดาวรุ่นแรกสว่างขึ้นทีละดวง

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [AAS Nova (21 Apr 2026): a possible GLIMPSE of the universe’s first stars](https://aasnova.org/2026/04/21/a-possible-glimpse-of-the-universes-first-stars/); [Universe Today: can Webb find the first stars in the universe?](https://universetoday.com/164886/can-webb-find-the-first-stars-in-the-universe); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe)

### 

การจะมองเห็นยุคนี้ นักดาราศาสตร์อาศัยความจริงที่ว่าแสงต้องใช้เวลาเดินทาง ยิ่งกาแล็กซีอยู่ไกล แสงของมันก็ยิ่งเดินทางมานาน เราจึงเห็นมันในสภาพเมื่อนานมาแล้ว ปี 2004 ภาพ Hubble Ultra Deep Field จ้องท้องฟ้าผืนเล็กนิดเดียวนานกว่าสิบเอ็ดวัน และพบกาแล็กซีเกือบหนึ่งหมื่นแห่ง กาแล็กซีที่จางที่สุดคือภาพเมื่อเอกภพอายุราว 800 ล้านปี เว็บบ์มองได้ลึกกว่านั้นอีก ปี 2024 มันยืนยันกาแล็กซีชื่อ JADES-GS-z14-0 ซึ่งเราเห็นในสภาพเมื่อราว 290 ล้านปีหลังบิกแบง

![กล้องโทรทรรศน์อวกาศที่หันไปยังกาแล็กซีสีแดงจาง ๆ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/e5/e535ff23bac7a666.jpg)

- **~10,000**: กาแล็กซีในผืนฟ้าเล็ก ๆ ผืนเดียว
- **11.3 วัน**: เวลาเปิดรับแสง ใน 400 รอบวงโคจร
- **1/10**: ของความกว้างดวงจันทร์

$$13.8 - 0.8 \approx 13\ \text{billion years}$$

แสงจากกาแล็กซีที่จางที่สุดใน Ultra Deep Field เดินทางมาราว 13,000 ล้านปี (คำนวณโดยเรา)

- **14.32**: ค่าเรดชิฟต์
- **~290 ล้าน**: ปีหลังบิกแบง

บทที่ II · ดาวรุ่นแรก

#### แสงต้องใช้เวลา

ESA/ฮับเบิล (9 มีนาคม 2004): Hubble Ultra Deep Field ในกลุ่มดาวเตาหลอม (Fornax) กว้างราวหนึ่งในสิบของเส้นผ่านศูนย์กลางดวงจันทร์เต็มดวง ถ่ายด้วยการเปิดรับแสง 800 ครั้งใน 400 รอบวงโคจรของฮับเบิล รวม 11.3 วัน ระหว่างกันยายน 2003 ถึงมกราคม 2004 และเห็นกาแล็กซีเกือบ 10,000 แห่ง กาแล็กซีที่เล็กและแดงที่สุดอาจเป็นภาพเมื่อเอกภพอายุราว 800 ล้านปี ESA/เว็บบ์ (30 พฤษภาคม 2024): JADES-GS-z14-0 มีค่าเรดชิฟต์ 14.32 และเป็นภาพเมื่อไม่ถึง 300 ล้านปีหลังบิกแบง ราว 290 ล้านปี ในเวลานั้นเป็นกาแล็กซีที่ไกลที่สุดที่รู้จัก

กดเลือกกาแล็กซีเพื่อส่งแสงของมันไปตามเส้นเวลา เส้นเวลาวาดแบบยืดสเกล

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [ESA/Hubble heic0406a (9 Mar 2004): Hubble sees galaxies galore, the Hubble Ultra Deep Field](https://esahubble.org/images/heic0406a/); [ESA/Webb (30 May 2024): JADES-GS-z14-0, the most distant galaxy then known](https://esawebb.org/images/jades4/)

### 

ทำไมถึงแดงขนาดนั้น เมื่อแสงเดินทางผ่านอวกาศที่กำลังขยายตัว คลื่นของมันจะถูกยืดให้ยาวขึ้นและแดงขึ้น นี่คือเรดชิฟต์ (redshift) ตัวเลข z บอกว่ายืดไปเท่าไร ความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งบวก z เท่า ดังนั้นที่ค่าเรดชิฟต์หก คลื่นจะมาถึงเรายาวขึ้นเจ็ดเท่า แสงอัลตราไวโอเลตกลายเป็นอินฟราเรด กาแล็กซียุคแรกสุดจึงถูกค้นพบด้วยกล้องที่มองเห็นอินฟราเรด

$$\lambda_{\text{observed}} = (1+z)\,\lambda_{\text{emitted}}$$
- $\lambda$: ความยาวคลื่น
- $z$: ค่าเรดชิฟต์

ไลแมนแอลฟาคือเส้นอัลตราไวโอเลตที่เด่นที่สุดของไฮโดรเจน เส้นนี้ที่ 121.6 นาโนเมตร จะไปอยู่ราว 851 นาโนเมตรที่ z = 6 และราว 1,860 นาโนเมตรที่ z = 14.3

- **× 7**: ที่ z = 6
- **× 15.3**: ที่ z = 14.3

- ตอนปล่อย (UV): 122
- z = 6 (อินฟราเรด): 851
- z = 14.3 (อินฟราเรด): 1,862

บทที่ II · ดาวรุ่นแรก

#### เรดชิฟต์

แสงจากกาแล็กซีไกล ๆ มาถึงเราโดยถูกการขยายตัวของอวกาศยืดออก ความยาวคลื่นถูกคูณด้วย (1 + z) โดย z คือค่าเรดชิฟต์ Wikipedia (Lyman series): ไลแมนแอลฟา เส้นที่เกิดเมื่ออิเล็กตรอนตกจากระดับที่สองลงสู่ระดับแรก อยู่ที่ 121.567 นาโนเมตร เมื่อคูณด้วย 1 + z จะได้ราว 851 นาโนเมตร (อินฟราเรด) ที่ z = 6 และราว 1,860 นาโนเมตรที่ z = 14.32 ซึ่งเป็นค่าเรดชิฟต์ที่ ESA/เว็บบ์ ให้ไว้สำหรับ JADES-GS-z14-0 (คำนวณโดยเรา)

กด z = 0, 6 หรือ 14 เพื่อยืดสเปกตรัม

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Wikipedia: Lyman series](https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_series); [ESA/Webb (30 May 2024): JADES-GS-z14-0, the most distant galaxy then known](https://esawebb.org/images/jades4/)

## บทที่ III · หมอกที่จางลง

### หมอกที่จางลง
*บทที่ III*

ทำให้ไฮโดรเจนแตกตัว

ดาวดวงใหม่ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตออกมามหาศาล การจะดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมไฮโดรเจน โฟตอน (photon) หนึ่งตัวต้องมีพลังงานอย่างน้อย 13.6 อิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งก็คือแสงอัลตราไวโอเลตที่ความยาวคลื่นสั้นกว่าราว 91 นาโนเมตร โฟตอนที่อ่อนกว่าทำไม่ได้ ต่อให้มีมากแค่ไหน แต่ตัวที่แรงพอจะกระแทกอิเล็กตรอนหลุด เหลือโปรตอนเปลือย ๆ อะตอมจึงแตกตัวเป็นไอออน (ionised) เพราะมันย้อนกลับสิ่งที่การรวมตัวใหม่ทำไว้ การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่นี้จึงเรียกว่ายุคไอออไนซ์ใหม่ (reionisation)

$$E \geq 13.6\ \text{eV} \;\Leftrightarrow\; \lambda \leq 91.1\ \text{nm}$$
- $E$: พลังงานของโฟตอน 1 eV (อิเล็กตรอนโวลต์) คือหน่วยพลังงานขนาดจิ๋ว
- $\lambda$: ความยาวคลื่น

- แสงที่ตามองเห็น: ผ่านไป: ~2.5
- ไลแมนแอลฟา (121.6 นาโนเมตร): ยกอิเล็กตรอนขึ้นหนึ่งชั้น แต่ทำให้หลุดไม่ได้: 10.2
- UV ที่แตกตัวได้: อิเล็กตรอนหลุด: ≥13.6

![ดาวอายุน้อยสีน้ำเงินในฟองก๊าซเรืองแสง ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/c5/c5e13a5f7689f1c7.jpg)

- ก่อน ~380,000 ปี: ก๊าซร้อน: ไฮโดรเจนแตกตัว
- ~380,000 ปี: การรวมตัวใหม่: อะตอมเป็นกลาง
- รุ่งอรุณ: แสงดาวทำให้แตกตัวอีกครั้ง

บทที่ III · หมอกที่จางลง

#### ทำให้ไฮโดรเจนแตกตัว

Wikipedia (Lyman limit): 13.6 eV คือพลังงานที่ต้องใช้ดึงอิเล็กตรอนออกจากสถานะพื้นของอะตอมไฮโดรเจน ความยาวคลื่นที่ตรงกัน คือขีดจำกัดไลแมน อยู่ที่ 91.13 นาโนเมตร (911.3 อังสตรอม) Wikipedia (Lyman series): เส้นไลแมนแอลฟาที่ 121.567 นาโนเมตร เกิดจากอิเล็กตรอนตกจากระดับที่สอง (n = 2) ลงสู่สถานะพื้น (n = 1) พลังงานของมันคือ 13.6 × (1 − 1/4) ≈ 10.2 eV ซึ่งยกอิเล็กตรอนขึ้นได้ แต่ทำให้หลุดไม่ได้ (คำนวณโดยเรา) ScienceDaily (2026): รังสีเข้มข้นจากกาแล็กซียุคแรกดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมไฮโดรเจน เหลือโปรตอนกับอิเล็กตรอนอิสระ ในช่วงที่เรียกว่ายุคไอออไนซ์ใหม่

กดเลือกพลังงานโฟตอน แล้วดูว่ามันทำอะไรกับอะตอม

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Wikipedia: Lyman limit](https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_limit); [Wikipedia: Lyman series](https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_series); [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm)

### 

รอบกาแล็กซียุคแรกแต่ละแห่ง เกิดฟองก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนขึ้นท่ามกลางหมอกที่เป็นกลาง ฟองนี้ให้แสงอัลตราไวโอเลตผ่านได้ เมื่อดาวและกาแล็กซีส่องสว่างขึ้นมากเข้า ฟองก็ยิ่งขยาย ในที่สุดฟองก็ชนกันและรวมเป็นหนึ่ง จนไฮโดรเจนระหว่างกาแล็กซีแทบทั้งหมดแตกตัวเป็นไอออน การวัดของดาวเทียมพลังค์ชี้ว่ากระบวนการนี้เสร็จไปราวครึ่งหนึ่ง เมื่อเอกภพมีอายุราว 700 ล้านปี นักดาราศาสตร์เรียกยุคไอออไนซ์ใหม่ว่าการเปลี่ยนสถานะครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายของเอกภพ นับแต่นั้นก๊าซส่วนใหญ่ระหว่างกาแล็กซีก็อยู่ในสภาพแตกตัวมาตลอด

![บริเวณเรืองแสงที่ขยายและเชื่อมกันในก๊าซมืด ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/65/65100e81912d5ccc.jpg)

- **~700 ล้าน**: ปี: ไอออไนซ์ใหม่ไปได้ครึ่งทาง
- **รวดเร็ว**: และช้ากว่าที่ข้อมูลเก่าเคยชี้

- ~700 ล้านปี: แตกตัวราวครึ่งหนึ่ง
- ~1,000 ล้านปี: แตกตัวเกือบทั้งหมด
- วันนี้: ยังแตกตัวเป็นส่วนใหญ่

> เราเรียกยุคไอออไนซ์ใหม่ว่าการเปลี่ยนสถานะครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายของเอกภพ (โคดี คาร์ มหาวิทยาลัยมิชิแกน (2026))

บทที่ III · หมอกที่จางลง

#### ฟองที่รวมกัน

Knowable Magazine (2024): ยุคไอออไนซ์ใหม่เริ่มพร้อมรุ่งอรุณแห่งจักรวาล และเชื่อว่าจบลงราว 1,100 ล้านปีหลังบิกแบง พลังค์ / IPAC (2016): ข้อมูลพลังค์แสดงว่าเอกภพแตกตัวเป็นไอออนไปราวครึ่งหนึ่งเมื่ออายุราว 700 ล้านปี เป็นกระบวนการที่รวดเร็ว และเริ่มช้ากว่าที่การวัดก่อนหน้าซึ่งแม่นยำน้อยกว่าเคยชี้ ScienceDaily (2026): เมื่อรังสีทำให้ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ในอวกาศระหว่างกาแล็กซีแตกตัวแล้ว ยุคนี้ก็จบลง โคดี คาร์เรียกมันว่า “การเปลี่ยนสถานะครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายของเอกภพ”

กดเลือกเวลาเพื่อดูว่ากล่องแตกตัวไปเท่าไร ฟองวาดแบบแผนภาพ

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Planck / IPAC (31 Aug 2016): Planck reveals first stars were born late](https://planck.ipac.caltech.edu/news/planck16-003); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe); [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm)

## บทที่ IV · อ่านร่องรอยของหมอก

### อ่านร่องรอยของหมอก
*บทที่ IV*

เงาในแสงของเควซาร์

เรารู้ได้อย่างไรว่าหมอกจางลงเมื่อไร นักดาราศาสตร์ดูเควซาร์ (quasar) ใจกลางกาแล็กซีที่สว่างจ้าและอยู่ไกลมาก แล้วศึกษาแสงที่เดินทางผ่านหมอกมาหาเรา ปี 1965 เจมส์ กันน์ (James Gunn) กับบรูซ ปีเตอร์สัน (Bruce Peterson) ทำนายสิ่งที่ต้องมองหา ถ้าหมอกจางไปแล้ว แสงอัลตราไวโอเลตของเควซาร์จะส่องผ่านมาได้ มีเพียงเส้นมืดบาง ๆ พาด แต่ถ้ายังมีหมอกที่เป็นกลาง แสงทั้งช่วงจะหายไปเลย ปี 2001 เควซาร์จากการสำรวจท้องฟ้าดิจิทัลสโลน (Sloan Digital Sky Survey) แสดงช่องมืดแบบนี้ให้เห็น และเควซาร์อีกหลายดวงหลังจากนั้นชี้ว่าหมอกแทบหมดไปแล้วเมื่อราวพันล้านปีหลังบิกแบง

- **เควซาร์**: ใจกลางกาแล็กซีที่สว่างเพราะหลุมดำกำลังกลืนก๊าซ

- 1965: กันน์และปีเตอร์สันทำนายร่องมืด
- 2001: พบที่ z = 6.28 (Becker และคณะ, SDSS)
- 2006: เควซาร์ 19 ดวง: จุดจบราว z ≈ 6

- หลัง: แสงผ่านมาได้ มีเส้นบาง ๆ พาด (“ป่า”)
- ก่อน: แสงหายไปทั้งช่วง (“ร่องมืด”)
- กด “หลัง” และ “ก่อน” เพื่อเปรียบเทียบ

- **5.74–6.42**: ช่วงค่าเรดชิฟต์ที่ศึกษา
- **19**: เควซาร์จากการสำรวจสโลน

บทที่ IV · อ่านร่องรอยของหมอก

#### ร่องกันน์–ปีเตอร์สัน

Wikipedia (Gunn–Peterson trough): ทำนายไว้ในปี 1965 โดยเจมส์ กันน์และบรูซ ปีเตอร์สัน และโดยปีเตอร์ ชอยเออร์ (Peter Scheuer) อย่างเป็นอิสระ คือการที่แสงจากเควซาร์ไกล ๆ ถูกกดหายไปในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่าเส้นไลแมนแอลฟาที่ถูกเรดชิฟต์ เพราะไฮโดรเจนที่เป็นกลางในอวกาศระหว่างกาแล็กซี พบครั้งแรกในปี 2001 โดยโรเบิร์ต เบกเกอร์ (Robert Becker) และคณะ จากข้อมูลการสำรวจสโลน ในเควซาร์ที่ค่าเรดชิฟต์ 6.28 Fan และคณะ (2006): ในเควซาร์ SDSS 19 ดวงที่ค่าเรดชิฟต์ 5.74–6.42 ก๊าซระหว่างกาแล็กซีเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้นเมื่อเลย z = 5.7 สัดส่วนที่เป็นกลางราว z = 6.2 อยู่ที่ราว 1–4% และเพิ่มขึ้นกว่าสิบเท่าจาก z = 5.7 ถึง 6.4 ผู้วิจัยเสนอว่า z ≈ 6 เป็นจุดสิ้นสุดของช่วงที่ฟองรวมกัน Knowable Magazine (2024): เควซาร์ได้พลังงานจากหลุมดำมวลยิ่งยวดที่กำลังกลืนสสาร

กด “หลัง” และ “ก่อน” เพื่อเทียบเควซาร์ที่มองผ่านก๊าซที่แตกตัวเป็นส่วนใหญ่ กับมองผ่านหมอกที่เป็นกลาง

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Wikipedia: Gunn–Peterson trough](https://en.wikipedia.org/wiki/Gunn%E2%80%93Peterson_trough); [Fan et al. (2006), constraining the ionizing background and the epoch of reionization with z~6 quasars II: a sample of 19 quasars](https://arxiv.org/abs/astro-ph/0512082v2); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe)

### 

เบาะแสที่สองมาจากแสงที่เก่าที่สุด เมื่อก๊าซแตกตัว อิเล็กตรอนก็เป็นอิสระอีกครั้ง และโฟตอนไมโครเวฟพื้นหลังส่วนน้อยก็ชนพวกมันจนกระเจิงระหว่างทางมาหาเรา จากร่องรอยการกระเจิงนี้ ดาวเทียมพลังค์วัดได้ว่ามีโฟตอนกระเจิงเพียงราวหนึ่งในยี่สิบ ซึ่งชี้ว่ายุคไอออไนซ์ใหม่เกิดค่อนข้างช้า สอดคล้องกับหลักฐานจากเควซาร์

- **2009–2013**: ทำแผนที่รังสีไมโครเวฟพื้นหลัง
- **13,800 ล้าน**: ปี: อายุเอกภพที่ได้จากข้อมูลนี้

$$\tau = 0.054 \pm 0.007 \;\Rightarrow\; 1 - e^{-\tau} \approx 5\%$$
- $\tau$: ความลึกเชิงแสง (optical depth): แสงไมโครเวฟพื้นหลังถูกกระเจิงระหว่างทางมากแค่ไหน

โฟตอนไมโครเวฟราวหนึ่งในยี่สิบตัวชนอิเล็กตรอนอิสระ (คำนวณโดยเราจากค่า τ)

- เควซาร์: หมอกเกือบหมดที่ z ≈ 6
- ไมโครเวฟพื้นหลัง: ครึ่งทางที่ ~700 ล้านปี
- รวมกัน: เกิดค่อนข้างช้า

บทที่ IV · อ่านร่องรอยของหมอก

#### เบาะแสในแสงที่เก่าที่สุด

Planck Collaboration (2020) ผลพลังค์ 2018 ฉบับที่ VI: ความลึกเชิงแสงของยุคไอออไนซ์ใหม่คือ τ = 0.054 ± 0.007 สัดส่วนโฟตอนรังสีไมโครเวฟพื้นหลังที่ถูกอิเล็กตรอนอิสระกระเจิงหลังยุคไอออไนซ์ใหม่ คือ 1 − e^−τ ราว 5% (คำนวณโดยเรา) พลังค์ / IPAC (2016): ข้อมูลพลังค์แสดงว่าเอกภพแตกตัวไปราวครึ่งหนึ่งที่อายุราว 700 ล้านปี เป็นกระบวนการที่รวดเร็วและเริ่มช้ากว่าที่การวัดก่อนหน้าเคยชี้ Knowable Magazine (2024): การกระเจิงของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังใช้จำกัดปริมาณการแตกตัวทั้งหมดนับแต่การรวมตัวใหม่

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Planck Collaboration (2020), Planck 2018 results VI: cosmological parameters, A&A 641, A6](https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020A%26A...641A...6P/abstract); [Planck / IPAC (31 Aug 2016): Planck reveals first stars were born late](https://planck.ipac.caltech.edu/news/planck16-003); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe)

## บทที่ V · ใครเป็นผู้ทำ

### ใครเป็นผู้ทำ
*บทที่ V*

ผู้ต้องสงสัย และงบประมาณแสง

ยุคไอออไนซ์ใหม่เกิดขึ้นจริง คำถามที่ยังค้างอยู่คือใครเป็นผู้ทำ ผู้ต้องสงสัยมีทั้งกาแล็กซีแคระจาง ๆ จำนวนมาก กาแล็กซีสว่างซึ่งมีน้อยกว่า และเควซาร์ที่หลุมดำกำลังกลืนสสารจนปล่อยรังสีรุนแรงออกมา การจะนับให้ได้ นักดาราศาสตร์ต้องรู้ตัวเลขสองตัว คือดาวสร้างแสงที่ทำให้แตกตัวได้มากแค่ไหน และมีสัดส่วนเท่าไรที่เล็ดลอดผ่านก๊าซและฝุ่นรอบดาว ออกไปสู่อวกาศระหว่างกาแล็กซีได้ เว็บบ์เพิ่มจุดพลิกเข้ามา กาแล็กซีจาง ๆ ยุคแรกอาจสร้างแสงที่ทำให้แตกตัวได้มากกว่าที่คาดราวสี่เท่า ถ้ามีแสงมากขนาดนั้น หมอกก็ควรจางหายเร็วกว่านี้ งานวิจัยปี 2024 ชิ้นหนึ่งจึงตั้งคำถามว่านี่คือวิกฤตงบประมาณโฟตอนหรือไม่

- กาแล็กซีแคระจาง ๆ จำนวนมาก
- กาแล็กซีสว่างที่มีน้อยกว่า
- เควซาร์: หลุมดำที่กลืนก๊าซ

$$\text{light out} = \text{light made} \times f_{\text{esc}}$$
- $f_{\text{esc}}$: สัดส่วนที่หลุดรอดออกไปได้

> ยุคไอออไนซ์ใหม่หลังกล้องเว็บบ์: วิกฤตงบประมาณโฟตอน? (Reionization after JWST: a photon budget crisis?) (ชื่องานวิจัยปี 2024 ของมูโญซและคณะ)

- **~4×**: ของแสงที่ทำให้แตกตัวได้ซึ่งคาดไว้จากกาแล็กซีจางยุคแรก

บทที่ V · ใครเป็นผู้ทำ

#### งบประมาณแสง

ScienceDaily (2026): นักดาราศาสตร์ยังไม่เข้าใจทั้งหมดว่าวัตถุใดเป็นแหล่งรังสีที่ทำให้เกิดยุคไอออไนซ์ใหม่ หรือรังสีเล็ดลอดออกจากกาแล็กซียุคแรกได้มากพออย่างไร โคดี คาร์: “เรารู้ว่ามันเกิดขึ้น แต่เรายังไม่มีคำตอบครบสำหรับคำถามเหล่านั้น” Knowable Magazine (2024): ผู้ต้องสงสัยมีทั้งแสงอัลตราไวโอเลตจากดาวยุคแรกที่หลุดออกจากกาแล็กซี และรังสีพลังงานสูงจากหลุมดำมวลยิ่งยวดที่กำลังกลืนสสาร ผลจากเว็บบ์ที่ฮาคิม อาเต็ก (Hakim Atek) และคณะรายงานชี้ว่ากาแล็กซีจางยุคแรกอาจสร้างแสงที่ทำให้แตกตัวได้ราวสี่เท่าของที่คาด มากจนยุคไอออไนซ์ใหม่ควรจบเร็วกว่านี้ งานวิจัยปี 2024 ของจูเลียน มูโญซ (Julian Muñoz) และคณะ มีชื่อว่า “Reionization after JWST: a photon budget crisis?”

กดเลือกผู้ต้องสงสัยเพื่อให้แหล่งแสงแบบนั้นในกล่องสว่างขึ้น

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe); [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm)

### 

ตรงนี้เองที่งานวิจัยใหม่จากฮับเบิลเข้ามา ทีมของโคดี คาร์ ใช้เครื่องสเปกโทรกราฟ (spectrograph) ของฮับเบิล ศึกษากาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy) หกแห่งใกล้เรา ซึ่งใช้แทนกาแล็กซีวัยเยาว์ในยุครุ่งอรุณ แนวคิดหลักเดิมเชื่อว่าลมจากซูเปอร์โนวาเจาะรูในก๊าซ และปล่อยให้แสงอัลตราไวโอเลตหลุดออกไป แต่ผลกลับพบว่ากาแล็กซีที่มีลมเร็วที่สุดปล่อยแสงที่ทำให้แตกตัวได้ออกมาในสัดส่วนน้อยที่สุด ทีมเสนอว่าแสงหลุดออกไปตั้งแต่ช่วงแรก จากดาวที่อายุน้อยมาก ก่อนที่ซูเปอร์โนวาจะกวนก๊าซและฝุ่นให้ปั่นป่วน ด้วยกาแล็กซีเพียงหกแห่ง นี่จึงเป็นผลเบื้องต้น และทีมกำลังขอเวลาใช้ฮับเบิลเพิ่มเพื่อทดสอบต่อ

![กระจุกดาวอายุน้อย กับก๊าซและฝุ่นที่ถูกพัดออกไป ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/d5/d52d41d85e18b740.jpg)

- **6**: กาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy) ขนาดกะทัดรัดใกล้เรา
- **COS**: สเปกโทรกราฟ Cosmic Origins Spectrograph ของฮับเบิล: เครื่องแยกแสงออกเป็นสีต่าง ๆ

> พลังงานจากซูเปอร์โนวากวนสภาพแวดล้อมรอบ ๆ และเพิ่ม แทนที่จะลด การปกคลุมของก๊าซที่เป็นกลางและฝุ่น (สตีเฟน แมกแคนด์ลิส มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์ (ScienceDaily 2026))

- แนวคิดเดิม: ลมซูเปอร์โนวาเปิดทาง
- ฮับเบิล: ลมเร็วสุด แสงออกน้อยสุด
- แนวคิดใหม่: แสงออกก่อน ลมมาทีหลัง

บทที่ V · ใครเป็นผู้ทำ

#### แสงออกก่อน ลมมาทีหลัง?

ScienceDaily และมหาวิทยาลัยมิชิแกน (29 ตุลาคม 2026): คำอธิบายที่โดดเด่นเชื่อว่าลมจากซูเปอร์โนวาเปิดทางให้รังสีอัลตราไวโอเลต สเปกตรัมจากฮับเบิลของกาแล็กซีที่ดาวก่อตัวอย่างรุนแรง (starburst galaxy)ที่อยู่ใกล้ ซึ่งใช้เป็นตัวแทนของกาแล็กซียุคไอออไนซ์ใหม่ แสดงว่าลมที่แรงกว่ามาคู่กับรังสีที่หลุดออกมาน้อยกว่า สตีเฟน แมกแคนด์ลิส (Stephan McCandliss) แห่งมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์: พลังงานจากซูเปอร์โนวาดูเหมือนจะ “เพิ่ม แทนที่จะลด การปกคลุมของก๊าซที่เป็นกลางและฝุ่น” ทีมเห็นว่าแสงน่าจะหลุดออกจากดาวมวลมากอายุน้อยก่อนลมซูเปอร์โนวาจะก่อตัว และกำลังขอเวลาใช้ฮับเบิลเพิ่ม The Brighter Side of News (23 ตุลาคม 2026): กาแล็กซีทั้งหกถูกสังเกตด้วย Cosmic Origins Spectrograph กาแล็กซีที่รั่วมากที่สุดมีอายุดาวเฉลี่ยตามแสงต่ำกว่าราว 4 ล้านปี ผู้วิจัยระบุว่ากลุ่มตัวอย่างเล็กและอยู่ใกล้

กด “ดาวอายุน้อย” และ “ลมซูเปอร์โนวา” เพื่อเปรียบเทียบ สัดส่วนที่หลุดออกในฉากเป็นเพียงภาพประกอบ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm); [The Brighter Side of News (23 Oct 2026): galactic winds from exploding stars may block radiation that helped transform the early universe](https://www.thebrighterside.news/post/galactic-winds-from-exploding-stars-may-block-radiation-that-helped-transform-the-early-universe/)

## บทที่ VI · ฟังเสียงไฮโดรเจน

### ฟังเสียงไฮโดรเจน
*บทที่ VI*

แผนที่ของตัวหมอกเอง

ขั้นต่อไป นักดาราศาสตร์หวังจะทำแผนที่ของตัวหมอกเอง ไฮโดรเจนที่เป็นกลางปล่อยคลื่นวิทยุจาง ๆ ยาว 21 เซนติเมตร จากการพลิกสปินเล็ก ๆ ของอิเล็กตรอน เส้นนี้ตรวจพบครั้งแรกในกาแล็กซีของเราเมื่อปี 1951 สัญญาณจากยุครุ่งอรุณมาถึงเราแบบถูกยืดยาวขึ้นมากและจางมาก ชุดเสาอากาศอย่าง HERA ที่มีเสาอากาศ 350 ต้นในแอฟริกาใต้กำลังค้นหาอยู่ และกล้องวิทยุ Square Kilometre Array ตั้งเป้าจะทำแผนที่ ปี 2018 การทดลอง EDGES อ้างว่าตรวจพบ แต่นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากยังสงสัย แผนที่ที่ชัดเจนยังรออยู่ข้างหน้า

- **21 ซม.**: ความยาวคลื่น จาก “การพลิกสปิน” ของอิเล็กตรอน
- **1,420 MHz**: ความถี่
- **1951**: พบครั้งแรก โดยยูอินและเพอร์เซลล์

![จานตาข่ายลวดเล็ก ๆ หลายร้อยใบบนพื้นที่แห้งแล้ง ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/fe/fee5318a234b3ea5.jpg)

$$21\ \text{cm} \times (1 + 9) = 2.1\ \text{m}$$

จากค่าเรดชิฟต์ 9 เส้น 21 เซนติเมตรจะมาถึงด้วยความยาวราวสองเมตร (คำนวณโดยเรา)

- 2018: EDGES อ้างว่าพบ: แรงกว่าที่คาด ยังถูกสงสัย
- ตอนนี้: HERA: เสาอากาศ 350 ต้น เคปเหนือ
- 2024 เป็นต้นไป: สถานี SKA เริ่มเก็บข้อมูลแรก

บทที่ VI · ฟังเสียงไฮโดรเจน

#### เส้น 21 เซนติเมตร

HyperPhysics (มหาวิทยาลัยแห่งรัฐจอร์เจีย): เส้น 21 เซนติเมตร ที่ความถี่ 1,420 MHz เกิดจากการพลิกสปินในสถานะพื้นของไฮโดรเจน คือสปินของอิเล็กตรอนพลิกเทียบกับสปินของโปรตอน ใช้ทำแผนที่ไฮโดรเจนทะลุกลุ่มฝุ่นได้ แฮโรลด์ ยูอิน (Harold Ewen) และเอดเวิร์ด เพอร์เซลล์ (Edward Purcell) สังเกตเห็นครั้งแรกในปี 1951 หลังจาก เอช. ซี. ฟาน เดอ ฮุลสต์ ทำนายไว้ในปี 1944 Knowable Magazine (2024): สัญญาณ 21 เซนติเมตรเป็นเครื่องมือหลักที่วางแผนไว้เพื่อศึกษาไฮโดรเจนที่เป็นกลางก่อนและระหว่างยุคไอออไนซ์ใหม่ และยังไม่เคยตรวจพบจากเอกภพยุคแรกได้อย่างแน่ชัด EDGES รายงานการตรวจพบสัญญาณเฉลี่ยในปี 2018 ซึ่งแรงกว่าที่คาดและถูกตั้งข้อสงสัย HERA มีเสาอากาศ 350 ต้นในจังหวัดเคปเหนือ (Northern Cape) ของแอฟริกาใต้ ส่วน Square Kilometre Array ซึ่งมีสถานีในแอฟริกาใต้และออสเตรเลียที่เริ่มเก็บข้อมูลแรกในปี 2024 จะทำแผนที่สัญญาณนี้ทั่วท้องฟ้า

กด “แสงดาว” และ “21 ซม.” เพื่อสลับระหว่างสิ่งที่กาแล็กซีแสดง กับสิ่งที่แผนที่วิทยุของไฮโดรเจนจะแสดง

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [HyperPhysics (Georgia State University): the hydrogen 21-cm line](https://hyperphysics.gsu.edu/hbase/quantum/h21.html); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe)

## บทส่งท้าย

### ท้องฟ้าที่โปร่งใส
*บทส่งท้าย*

สิ่งที่เรารู้ และสิ่งที่ยังไม่รู้

ท้องฟ้าโปร่งใสที่เราเห็นจึงมาทีหลัง ในช่วงราวหนึ่งร้อยล้านปีแรก เอกภพยังไม่มีดาวเลย แล้วดาวและกาแล็กซีรุ่นแรกก็จุดแสงขึ้นทีละฟอง จนหมอกหายไปเมื่อราวพันล้านปีหลังบิกแบง เรารู้ว่ามันเกิดขึ้น และรู้คร่าว ๆ ว่าเมื่อไร คำถามที่ยังเปิดอยู่คือ ใครทำงานส่วนใหญ่ และแสงหลุดออกมาได้อย่างไร

- 380,000 ปี: แสงแรกหลุดออกมาได้
- ~100 ล้านปี: ดาวรุ่นแรก (ทฤษฎี)
- ~290 ล้านปี: JADES-GS-z14-0
- ~700 ล้านปี: แตกตัวครึ่งหนึ่ง (พลังค์)
- ~1,000 ล้านปี: หมอกเกือบหมด (เควซาร์)
- 13,800 ล้านปี: วันนี้

![กาแล็กซีที่มองเห็นผ่านอวกาศโปร่งใสในวันนี้ แหล่งอ้างอิงทุกข้ออยู่ในแผงข้าง และฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่าย ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/d3/d35baa4c56b62751.jpg)

- แหล่งแสงใดทำงานส่วนใหญ่
- แสงของพวกมันหลุดออกมาได้อย่างไร
- ดาวรุ่นแรกเป็นอย่างไร
- แผนที่ 21 ซม. ที่ชัดเจน

> เรารู้ว่ามันเกิดขึ้น แต่เรายังไม่มีคำตอบครบสำหรับคำถามเหล่านั้น (โคดี คาร์ มหาวิทยาลัยมิชิแกน (2026))

บทส่งท้าย

#### สิ่งที่เรารู้

ยุคไอออไนซ์ใหม่เป็นที่ยืนยันด้วยหลักฐานที่เป็นอิสระต่อกัน สเปกตรัมของเควซาร์ (Fan และคณะ 2006) แสดงว่าก๊าซระหว่างกาแล็กซีแตกตัวเกือบหมดแล้วเมื่อถึงค่าเรดชิฟต์ราว 6 หรือราวพันล้านปีหลังบิกแบง และรังสีไมโครเวฟพื้นหลัง (พลังค์) แสดงว่ายุคนี้ผ่านไปราวครึ่งทางเมื่อราว 700 ล้านปี ส่วนแหล่งแสงใดทำงานส่วนใหญ่ และแสงที่ทำให้แตกตัวได้หลุดออกมาได้อย่างไร ยังเป็นคำถามเปิด (ScienceDaily 2026; Knowable Magazine 2024) ข้อเท็จจริงทั้งหมดในภาพยนตร์นี้มาจากแหล่งที่ระบุไว้ในแต่ละแผง และรายการทั้งหมดอยู่ด้านล่าง ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน และภาพนิ่งสร้างด้วย AI

กด “ยุคมืด” “~700 ล้านปี” หรือ “วันนี้” เพื่อพากล่องจากมืดสู่ใส

ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน กล่องก๊าซ ฟอง อะตอม และสเปกตรัม เป็นแผนภาพ ไม่ได้ตามสัดส่วนจริง และไม่ใช่ข้อมูลจริง

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily / University of Michigan (29 Oct 2026): Hubble reveals a stunning twist in how the universe emerged from darkness (Nature Astronomy)](https://www.sciencedaily.com/releases/2026/10/261029072113.htm); [The Brighter Side of News (23 Oct 2026): galactic winds from exploding stars may block radiation that helped transform the early universe](https://www.thebrighterside.news/post/galactic-winds-from-exploding-stars-may-block-radiation-that-helped-transform-the-early-universe/); [Knowable Magazine (2024): the era of reionization, how did it change the universe?](https://knowablemagazine.org/content/article/physical-world/2024/era-of-reionization-how-did-it-change-the-universe); [NASA Science: first stars, a timeline of the universe (Webb)](https://science.nasa.gov/asset/webb/first-stars-timeline-of-the-universe); [University of Alberta, ASTRO 122 lecture 31: the era of recombination](https://sites.ualberta.ca/~pogosyan/teaching/ASTRO_122/lect31/lecture31.html); [NASA APOD (22 Jul 2018): Planck maps the microwave background](https://science.nasa.gov/image-article/apod-2018-july-22-planck-maps-the-microwave-background/); [Planck / IPAC (31 Aug 2016): Planck reveals first stars were born late](https://planck.ipac.caltech.edu/news/planck16-003); [Planck Collaboration (2020), Planck 2018 results VI: cosmological parameters, A&A 641, A6](https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020A%26A...641A...6P/abstract); [AAS Nova (21 Apr 2026): a possible GLIMPSE of the universe’s first stars](https://aasnova.org/2026/04/21/a-possible-glimpse-of-the-universes-first-stars/); [Universe Today: can Webb find the first stars in the universe?](https://universetoday.com/164886/can-webb-find-the-first-stars-in-the-universe); [ESA/Hubble heic0406a (9 Mar 2004): Hubble sees galaxies galore, the Hubble Ultra Deep Field](https://esahubble.org/images/heic0406a/); [ESA/Webb (30 May 2024): JADES-GS-z14-0, the most distant galaxy then known](https://esawebb.org/images/jades4/); [Wikipedia: Lyman limit](https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_limit); [Wikipedia: Lyman series](https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman_series); [Wikipedia: Gunn–Peterson trough](https://en.wikipedia.org/wiki/Gunn%E2%80%93Peterson_trough); [Fan et al. (2006), constraining the ionizing background and the epoch of reionization with z~6 quasars II: a sample of 19 quasars](https://arxiv.org/abs/astro-ph/0512082v2); [HyperPhysics (Georgia State University): the hydrogen 21-cm line](https://hyperphysics.gsu.edu/hbase/quantum/h21.html)