ดาวบาร์นาร์ด
การเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ในท้องฟ้า
ดาวฤกษ์ในท้องฟ้าที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่ามีอยู่ประมาณ 8,000 ดวง ในขณะใดขณะหนึ่งจะเห็นได้ประมาณ 2,000-2,500 ดวง ถ้าใช้กล้องโทรทรรศน์ส่องดู จำนวนดาวที่เห็นได้จะเพิ่มขึ้นเป็นหลายล้านถึงหลายร้อยหลายพันล้านดวง มากมายจนชมกันได้ไม่จบสิ้นเลยทีเดียว
ดาวเกือบทั้งหมดที่เราเห็น ล้วนอยู่ในดาราจักรทางช้างเผือก ดาราจักรที่เป็นบ้านของเรานั่นเอง และเนื่องจากดาวทั้งหลายเป็นสมาชิกของดาราจักรเดียวกัน เส้นทางโคจรส่วนใหญ่จึงวนรอบแกนดาราจักรไปในทางเดียว ไม่ต่างอะไรจากคนจำนวนมากที่เดินร่วมทาง มีสูงต่ำดำขาว ช้าเร็ว ตรงบ้าง เฉบ้าง ถ้าเราอยู่ในกลุ่มคนที่ว่านี้ ก็จะเห็นบางคนเดินนำหน้า เดินตาม เดินสวนทาง หรือเดินอยู่ห่างๆ บางคนเดินตัดหน้า บางคนดูเหมือนไล่หลังตามมาติดๆ แล้วเฉียดผ่านไป
การเคลื่อนที่ของดวงดาวมีลักษณะเช่นเดียวกับการเดินในฝูงชน เราสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบของการเคลื่อนที่ดังกล่าวออกได้เป็นสองแนว แนวหนึ่งคือการเดินเข้าหาหรือเดินออกห่างด้วยอัตราเร็วต่าง ๆ เรียกว่า ความเร็วแนวรัศมี (radial velocity) อีกแนวหนึ่งคือการเดินผ่านหน้า ไม่ว่าจากทิศไหนไปทิศไหนก็ตาม เรียกว่า การเคลื่อนที่เฉพาะ (proper motion)
ความเร็วแนวรัศมีในทางดาราศาสตร์สามารถวัดได้ด้วยปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler effect) ได้แก่การสังเกตเห็นความถี่ของคลื่นเสียงหรือคลื่นแม่เหล็ก ไฟฟ้าเปลี่ยนไปเมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เข้าหาหรือเคลื่อนออกจากผู้สังเกต เมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนออกจากผู้สังเกต คลื่นจะถูกยืดออกทำให้ความถี่ลดลง เมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนเข้าหาผู้สังเกตคลื่นจะถูกบีบเข้าทำให้ความถี่เพิ่มขึ้น เมื่อใช้กับการเคลื่อนที่ดาวฤกษ์ ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์คือการที่ความยาวคลื่นของเส้นดูดกลืน (absorption lines) ในสเปกตรัมของแสงดาวยืดออกหรือหดลง ความเร็วแนวรัศมีโดยทั่วไปจะอยู่ที่หลักสิบกิโลเมตรต่อวินาที ดาวจำนวนหนึ่งมีความเร็วแนวรัศมีเป็นหลักร้อยกิโลเมตรต่อวินาที แต่ดาวพวกนี้มีอยู่ไม่มาก
การเคลื่อนที่เฉพาะ (µ) หมายถึง การเคลื่อนที่ปรากฏของดาวฤกษ์บนทรงกลมฟ้าต่อปี เป็นผลจากการเคลื่อนที่จริงของดาวในอวกาศกับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของดวงอาทิตย์ โดยทั่วไปดาวฤกษ์จะอยู่ห่างจากเรามากจนเรามองไม่เห็นการเคลื่อนที่ได้เลย คล้ายกับการมองรถยนต์ที่วิ่งด้วยความเร็วสูงจากระยะไกลมากซึ่งดูอย่างไรก็นึกว่ารถวิ่งช้า นักดาราศาสตร์ต้องสังเกตการณ์และจดบันทึกตำแหน่งดาวด้วยกล้องโทรทรรศน์กันเป็นหลายปี หรือหลายทศวรรษนั่นแหละ จึงจะพอเห็นได้ แล้วยังต้องวัดการเคลื่อนที่กันเป็นพิลิปดาต่อศตวรรษ มีดาวฤกษ์ประมาณ 300 ดวงเท่านั้นที่มีการเคลื่อนที่เฉพาะมากกว่า 1 พิลิปดาต่อปี
ถ้าเรารู้ความเร็วแนวรัศมี การเคลื่อนที่เฉพาะ และระยะห่างของดาวแต่ละดวง เราก็จะสามารถสร้างแบบจำลองการเคลื่อนที่ในสามมิติของดาวเหล่านั้น รวมทั้งตำแหน่งแห่งที่ของดวงอาทิตย์ในการเคลื่อนที่โดยรวมนั้นด้วย
ดาวบาร์นาร์ด
ดาวบาร์นาร์ด
การเคลื่อนที่เฉพาะของวัตถุยิ่งสูง วัตถุนั้นจะดูเหมือนย้ายตำแหน่งเร็วขึ้น ในกระบวนดาวฤกษ์ทั้งหมดในฟากฟ้า ดาวบาร์นาร์ด (Barnard's star) ในกลุ่มดาวคนแบกงู คือเจ้าของสถิติการเคลื่อนที่เฉพาะสูงสุด คือ 10.4 พิลิปดาต่อปี ทั้งนี้เนื่องจากดาวบาร์นาร์ดโคจรไปในอวกาศด้วยความเร็วถึง 140 กม./วินาที ประกอบกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์เพียง 5.9 ปีแสง นับเป็นดาวที่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดรองจากดาวพรอกซิมาซึ่งเป็นสมาชิกในระบบดาวสามดวงของดาวแอลฟาคนครึ่งม้า ความเร็วแนวรัศมีของดาวบาร์นาร์ดเท่ากับ 108 กม./วินาที และความเร็วในระนาบที่ตั้งฉากกับแนวเล็งคือ 89 กม./วินาที
