Forskare runt om i världen arbetar aktivt med astrofysikproblemen och upptäcker nya data om rymden varje dag. Men några frågor om universums fysik är fortfarande ett mysterium att lösa. Forskare arbetar med dussintals rymdfysikproblem med toppmodern utrustning. Men just nu finns det en lista med tio mörka hemligheter i universum, som vetenskapliga sinnen ännu inte har dechiffrerat och eventuellt förändrat bilden av världen.
1. Mörk materia
På 30-talet av förra århundradet kom astronomen Fritz Zwicky från Schweiz under sin forskning till slutsatsen att massan av ett kluster av galaxer är större än vad som observeras i dem med teleskop. Dessa observationer visade att det fanns något osynligt i rymden, men med en viss massa. Det okända ämnet kallades "mörk materia".
Forskare har funnit att detta ämne är en fjärdedel av all materia i universum. Hittills arbetar forskare för att fixa interaktionen mellan partiklar av "nära materia". Det mest otroliga är att fånga detta fenomen i laboratoriet. Experiment av detta slag utförs i en djup gruva, eftersom det är nödvändigt att minska störningarna på grund av kosmiska strålar.
"Mörk materia" har en sådan egenskap som ömsesidig förstörelse, vilket resulterar i bildning av gammastrålning och frisättning av par av antipartiklar och "normala" partiklar. Astrofysiker, som använder rymd- och markanordningar, försöker fånga gammasignaler, som är spår av mörk materia.
Kampanjvideo:
2. Fas av inflationen i universum
Enligt standardhypotesen började universum med inflation. Vid tidpunkten för starten började den expandera i hög hastighet, eftersom det påverkades av ett visst fysiskt fält. Men vissa astrofysiker har dragit slutsatsen att ett sådant stadium inte fanns. Enligt deras teori expanderade universum i samma takt som för närvarande.
3. Mörk energi
Forskare har funnit att den accelererade expansionen av universum är förknippad med "mörk energi", vilket utgör cirka 70% av densiteten hos detta ämne. Samtidigt kan fysiker inte ge en tydlig definition av vad det är och vilka egenskaper denna energi har.
Det enda sättet att studera "mörk energi" är att studera detaljerna i universums utveckling i olika epoker av dess existens. Enligt en teori följdes inflationen av en period av långsam expansion som varade cirka 5-7 miljarder år. Retardation följdes av acceleration, vilket kan observeras även idag. Lagarna som styr “mörk energi” är fortfarande en öppen fråga.
4. Arten av svarta hål
De flesta forskare håller med om att det finns svarta hål. Men deras närvaro i universum bekräftas endast av indirekta experiment, eftersom det är omöjligt att observera dem. Faktum är att svarta hål inte har en yta i den mening som vi är vana vid. Begränsningen av deras gränser kallas händelsehorisonten, och vad som är bortom det är okänt. Varken strålning eller materia kan fly från insidan av det svarta hålet. Astrofysiker arbetar för att bevisa förekomsten av denna horisont.
5. Egenskaper hos de första stjärnorna och galaxerna
Vetenskapen vet vad som hände 300 tusen år efter Big Bang, men universums historia har studerats ojämnt. Hundratals miljoner år efter denna händelse växer galaxer gradvis, men vilka processer som föregick detta är helt obegripligt.
Forskare måste ta itu med frågorna om de första stjärnornas födelse, varefter de kommer att kunna avslöja hemligheten med bildandet av supermassiva svarta hål.
6. Var kommer kosmiska strålar med ultrahög energi från?
Naturen har vissa mekanismer genom vilka partiklar kan accelereras till höga energier. Varje år flyger en partikel med en energi som är hundra miljoner gånger större än energin hos partiklar i Large Hadron Collider från rymden till jorden, till ett område som liknar en stor stad.
Forskare har lyckats bevisa att dessa partiklar kommer från regioner i universum som ligger utanför vår galax. För närvarande vet vetenskapen inte vilka objekt som är deras källor, men det är möjligt att dessa är aktiva galaktiska kärnor.
7. Vad är inuti neutronstjärnor?
Inuti neutronstjärnor är den tätaste materien i universum. Tack vare tyngdkraften, efter en supernovaexplosion, dras stjärnkärnan samman tills den blir en boll vars storlek är 20 kilometer i diameter och solens massa. Densiteten hos detta föremål är lika med atomkärnans densitet.
Forskare i laboratorieförhållanden kan inte uppnå ett sådant tillstånd. Det var möjligt att fastställa att kulan existerar i form av neutroner, som kan "överleva" vid en sådan temperatur och densitet. Det var därför dessa stjärnor kallades neutronstjärnor.
8. Hur exploderar supernovor?
Kärnorna till stora stjärnor, efter att ha tömt reserverna av termonukleärt bränsle, börjar snabbt samlas. Förekomsten av stjärnor, som är ungefär tio gånger tyngre än solen, slutar i en explosion. Därefter tappar de perifera regionerna sin anslutning till centrum och flyttar sig bort från det. Under detta frigörs enorm energi som påminner om en kolossal blixt. Astrofysiker kallar detta fenomen en supernova och vill förstå mer detaljerat hur denna katastrof verkar.
9. "Pionjäranomali"
Innan satelliter lanseras beräknar forskare grundligt banor och hastigheter på föremål, med hänsyn till gravitationens effekter och konstigheter i yttre rymden. Men vissa satelliter beter sig ganska konstigt. Till exempel saktar det amerikanska rymdfarkosten Pioneer 11 och Pioneer 10, som flög utanför solsystemet, mer än vad forskare beräknat. Tvister om detta fenomen har pågått bland astrofysiker i många år. Vissa forskare är övertygade om att de inte tog hänsyn till satellitens värmestrålning.
10. Hur många markplaneter finns det?
Astrofysiker har gått långt i att studera exoplaneter som kretsar kring andra stjärnor. Inom en snar framtid kommer forskare att fokusera på att hitta markbundna planeter med en syreatmosfär och flytande vatten.
Irina Dobrova
