A tudósok szerte a világon aktívan dolgoznak az asztrofizika problémáin, és minden nap új adatokat fedeznek fel az űrről. Az Univerzum fizikájának néhány kérdése azonban továbbra is rejtély, amelyet meg kell oldani. A tudósok tucatnyi űrfizikai problémán dolgoznak a legmodernebb berendezések segítségével. De jelenleg létezik egy lista az Univerzum 10 sötét titkáról, amelyeket a tudósoknak még meg kell fejteniük, és esetleg meg kell változtatniuk a világ képét.
1. Sötét anyag
A múlt század 30-as éveiben a svájci Fritz Zwicky csillagász kutatása során arra a következtetésre jutott, hogy egy galaxishalmaz tömege nagyobb, mint amit teleszkópokkal figyelnek meg bennük. Ezek a megfigyelések azt jelezték, hogy van valami láthatatlan az űrben, de bizonyos tömeggel. Az ismeretlen anyagot "sötét anyagnak" hívták.
A tudósok megállapították, hogy ez az anyag a világegyetem összes anyagának egynegyede. Eddig a kutatók azon dolgoztak, hogy rögzítsék a "közeli anyag" részecskéinek kölcsönhatását. A leghihetetlenebb dolog ezt a jelenséget laboratóriumi körülmények között elkapni. Az ilyen kísérleteket egy mély aknában végzik, mivel csökkenteni kell a kozmikus sugarak miatti interferenciát.
A "sötét anyag" olyan tulajdonsággal rendelkezik, mint a kölcsönös megsemmisítés, amelynek következtében gamma-sugárzás képződik, és pár részecskék és "normális" részecskék szabadulnak fel. Az asztrofizikusok az űr és a földi eszközök segítségével gamma jeleket próbálnak megragadni, amelyek a sötét anyag nyomai.
Promóciós videó:
2. Az Univerzum inflációs szakasza
A szokásos hipotézis szerint az univerzum inflációval kezdődött. Megalakulása idején nagy sebességgel kezdett tágulni, mivel egy bizonyos fizikai mező hatással volt rá. De néhány asztrofizikus arra a következtetésre jutott, hogy ilyen szakasz nem létezik. Elméletük szerint az univerzum ugyanolyan ütemben bővült, mint most.
3. Sötét energia
A tudósok megállapították, hogy az Univerzum felgyorsult tágulása összefügg a "sötét energiával", amely az anyag sűrűségének körülbelül 70% -át teszi ki. Ugyanakkor a fizikusok nem tudják egyértelműen meghatározni, hogy mi ez és milyen tulajdonságokkal rendelkezik ez az energia.
A "sötét energia" tanulmányozásának egyetlen módja az Univerzum evolúciójának részleteinek tanulmányozása létének különböző korszakaiban. Az egyik elmélet szerint az inflációt lassú terjeszkedés követte, amely körülbelül 5-7 milliárd évig tartott. A lassulást gyorsulás követte, amely ma megfigyelhető. A "sötét energia" működését szabályozó törvények továbbra is nyitott kérdések.
4. A fekete lyukak jellege
A legtöbb tudós egyetért abban, hogy léteznek fekete lyukak. Az Univerzumban való jelenlétüket azonban csak közvetett kísérletek igazolják, mivel lehetetlen megfigyelni őket. Az a tény, hogy a fekete lyukaknak nincs felülete annak a szónak az értelmében, amelyben megszoktuk. Korlátaik korlátozását eseményhorizontnak nevezzük, és ami ezen túl van, ismeretlen. Sem a sugárzás, sem az anyag nem kerülhet ki a fekete lyuk belsejéből. Az asztrofizikusok azon dolgoznak, hogy bebizonyítsák ennek a horizontnak a létezését.
5. Az első csillagok és galaxisok tulajdonságai
A tudomány tudja, mi történt 300 ezer évvel az Nagy Bumm után, de az Univerzum történetét egyenetlenül tanulmányozták. Több száz millió évvel ez után az esemény után a galaxisok fokozatosan növekednek, de hogy milyen folyamatok ezt megelőzték, teljesen érthetetlen.
A tudósoknak az első csillagok születésének kérdéseivel kell megküzdeniük, amelyek után felfedhetik a szupermasszív fekete lyukak kialakulásának titkát.
6. Honnan származnak az ultrahagy energiájú kozmikus sugarak?
A természetnek vannak bizonyos mechanizmusai, amelyekkel felgyorsíthatja a részecskéket magas energiákra. Évente egy részecske, amelynek energiája százmilliószor nagyobb, mint a nagy hadronütköző részecskéinek energiája, az űrből a Földre repül, egy nagyvárosra emlékeztető területre.
A tudósok be tudták bizonyítani, hogy ezek a részecskék az Univerzum olyan régióiból származnak, amelyek a galaxisunkon kívül találhatók. Jelenleg a tudomány nem tudja, hogy mely tárgyak a forrásai, de lehetséges, hogy ezek aktív galaktikus magok.
7. Mi található a neutroncsillagokban?
A neutroncsillagok belsejében található a világegyetem legsűrűbb anyaga. A gravitációnak köszönhetően a szupernóva-robbanás után a csillag magja összehúzódik, amíg gömbbé válik, amelynek mérete 20 kilométer átmérőjű, és a Nap tömege. Ennek a tárgynak a sűrűsége megegyezik az atommag sűrűségével.
A tudósok laboratóriumi körülmények között nem tudják elérni az anyag ilyen állapotát. Megállapítható volt, hogy a golyó neutronok formájában létezik, amelyek ilyen hőmérsékleten és sűrűségben "képesek túlélni". Ezért nevezték ezeket a csillagokat neutroncsillagoknak.
8. Hogyan robbannak fel a szupernóvák?
A nagy csillagok magjai, miután kimerítették a termonukleáris üzemanyag tartalékát, gyorsan összehúzódni kezdenek. A Napnál körülbelül tízszer nehezebb csillagok léte robbanással végződik. Ezt követően a periférikus régiók elveszítik kapcsolatukat a centrummal, és eltávolodnak tőle. Ennek során óriási energia szabadul fel, amely egy hatalmas villanásra emlékeztet. Az asztrofizikusok szupernóvának nevezik ezt a jelenséget, és részletesebben meg akarják érteni ennek a kataklizmának a hatásmechanizmusát.
9. "Úttörő rendellenesség"
A műholdak indítása előtt a tudósok alaposan kiszámítják az objektumok pályáját és sebességét, figyelembe véve a gravitációs hatásokat és a világűr furcsa tulajdonságait. Néhány műhold azonban meglehetősen furcsán viselkedik. Például az amerikai Pioneer 11 és Pioneer 10 űrhajó, amely a Naprendszeren kívül repült, többet lassít, mint a tudósok kiszámították. Az asztrofizikusok körében évek óta folytak viták erről a jelenségről. Egyes kutatók meg vannak győződve arról, hogy nem vették figyelembe maga a műhold hősugárzását.
10. Hány földi bolygó van?
Az asztrofizikusok nagy utat tettek meg más csillagok körül keringő exobolygók tanulmányozásában. A közeljövőben a tudósok arra koncentrálnak, hogy oxigén atmoszférájú és folyékony vizes földi bolygókat találjanak.
Irina Dobrova