https://frosthead.com

Десетте мистерии на Вселената

1. Какво са Ферми мехурчета?

Не, това не е рядко храносмилателно разстройство. Мехурчетата са масивни, мистериозни структури, които се излъчват от центъра на Млечните пътища и се простират приблизително на 20 000 светлинни години над и под галактическата равнина. Странното явление, открито за първи път през 2010 г., се състои от свръхвисоки енергийни гама-лъчи и рентгенови емисии, невидими с просто око. Учените предположиха, че гама лъчите може да са ударни вълни от звезди, които се консумират от масивната черна дупка в центъра на галактиката.

2. Правоъгълна галактика

„Виж, горе в небето! Това е… правоъгълник? ”По-рано тази година астрономите забелязаха небесно тяло на около 70 милиона светлинни години с външен вид, уникален във видимата вселена: Галактиката LEDA 074886 е оформена повече или по-малко като правоъгълник. Докато повечето галактики са оформени като дискове, триизмерни елипси или неправилни петна, тази изглежда има правилен правоъгълник или ромбовидна форма. Някои спекулират, че формата е резултат от сблъсъка на две галактики във формата на спирала, но засега никой не знае.

3. Магнитното поле на Луната

Една от най-големите загадки на Луната - защо само някои части от кората имат магнитно поле - заинтригува астрономите от десетилетия, дори вдъхновява погребания митичен „монолит“ в романа и филма 2001: Космическа одисея . Но някои учени най-накрая смятат, че може да имат обяснение. След като използват компютърен модел за анализ на лунната кора, изследователите смятат, че магнетизмът може да е реликва на 120-километров астероид, който се сблъска с южния полюс на Луната преди около 4, 5 милиарда години, разсейвайки магнитния материал. Други обаче смятат, че магнитното поле може да е свързано с други по-малки, по-скорошни въздействия.

4. Защо пулсарите пулсират?

Пулсарите са далечни, бързо въртящи се неутронни звезди, които излъчват лъч електромагнитно излъчване на редовни интервали, като въртящ се лъч на фара, метещ се над бреговата линия. Въпреки че първото е открито през 1967 г., учените от десетилетия се борят да разберат какво причинява пулсирането на тези звезди - и по този въпрос, което причинява пулсарите от време на време да спрат да пулсират. Въпреки това, през 2008 г., когато един пулсар внезапно се изключи за 580 дни, наблюденията на учените им позволиха да определят, че периодите "включен" и "изключен" по някакъв начин са свързани с магнитните токове, забавящи въртенето на звездите. Астрономите все още работят, опитвайки се да разберат защо тези магнитни токове се колебаят на първо място.

5. Какво е тъмна материя?

В момента астрофизиците се опитват да наблюдават ефекта на тъмната енергия, която представлява около 70 процента от Вселената. Но това не е единственото тъмно в Космоса: приблизително 25 процента от него е съставено от изцяло отделен материал, наречен тъмна материя. Напълно невидим за телескопите и човешкото око, той нито излъчва, нито поглъща видима светлина (или каквато и да е форма на електромагнитно излъчване), но гравитационният му ефект се вижда при движенията на галактически струпвания и отделни звезди. Въпреки че тъмната материя се оказа изключително трудна за изследване, много учени предполагат, че тя може да се състои от субатомни частици, коренно различни от тези, които създават материята, която виждаме около нас.

От края до края новооткритите мехурчета с гама-лъчи продължават 50 000 светлинни години или приблизително половината от диаметъра на Млечния път, както е показано на тази илюстрация. (Център за космически полети на Госдард на НАСА) Този пулсар, заснет в образ от рентгена на Чандра, привлече вниманието заради зловещото си сходство с човешката ръка. (P. Slane et al. / SAO / NASA / CXC) Една от многото загадки, които озадачават астрономите, е как галактики като Млечния път са в състояние да образуват нови звезди с неустойчива скорост. (НАСА / JPL) Защо само някои части на Луната имат магнитно поле? Скорошната наука може да сочи, че е реликва от сблъсък на астероид преди 4, 5 милиарда години. (НАСА / JPL / USGS) Галактиката LEDA 074886 изглежда повече или по-малко като правоъгълник, но никой не знае защо. (Показва се тук в изображение с фалшив цвят) (Изображение предоставено от Alister Graham, Технологичния университет в Суинбърн)

6. Галактическа рециклиране

През последните години астрономите забелязват, че галактиките образуват нови звезди със скорост, която изглежда ще консумира повече материя, отколкото всъщност имат вътре в тях. Млечният път например изглежда се превръща около един прах и газ на слънцето в нови звезди всяка година, но няма достатъчно резервна материя, за да поддържа това дълго време. Ново проучване на далечни галактики може да даде отговор: Астрономите забелязаха газ, който беше изгонен от галактиките, които се стичаха обратно към центъра. Ако галактиките рециклират този газ, за ​​да произведат нови звезди, това може да е част от пъзела при решаването на въпроса за липсващата суровина.

7. Къде е целият литий?

Моделите на Големия взрив показват, че елементът литий трябва да бъде в изобилие в цялата вселена. Загадката в случая е доста ясна: не е така. Наблюденията на древни звезди, образувани от материал, най-подобен на този, произведен от Големия взрив, разкриват количества литий два до три пъти по-ниски от предвидените от теоретичните модели. Нови изследвания показват, че част от този литий може да бъде смесен в центъра на звездите, извън нашите телескопи, докато теоретиците предполагат, че аксиите, хипотетичните субатомни частици, може да са погълнали протони и да са намалили количеството литий, създадено в периода непосредствено след големият взрив.

8. Има ли някой там?

През 1961 г. астрофизикът Франк Дрейк създава силно противоречиво уравнение: Умножавайки заедно серия от термини, свързани с вероятността от извънземен живот (скоростта на образуване на звезди във Вселената, фракцията на звездите с планетите, фракцията на планетите с подходящи условия за живота и т.н.) той предположи, че съществуването на интелигентен живот на други планети е изключително вероятно. Един проблем: независимо от теоретиците на конспирацията на Розуел, досега не сме чували от никакви извънземни. Неотдавнашните открития на далечни планети, които теоретично биха могли да изградят живот, създадоха надежди, че можем да открием извънземни, ако просто продължим да търсим.

9. Как ще свърши Вселената? [Предупреждение, потенциално предупреждение за спойлер!]

Вече вярваме, че Вселената е започнала с Големия взрив. Но как ще свърши? Въз основа на редица фактори теоретиците стигат до заключението, че съдбата на Вселената би могла да приеме една от няколко диво различни форми. Ако количеството тъмна енергия не е достатъчно, за да устои на силата на притискане на гравитацията, цялата Вселена може да се срине в една единствена точка - огледален образ на Големия взрив, известен като Големия крах. Скорошните открития обаче показват, че Големият крах е по-малко вероятно от Големия хлад, при който тъмната енергия принуждава Вселената към бавно и постепенно разширяване, а всичко, което остава, са изгорели звезди и мъртви планети, завиващи при температури едва над абсолютната нула, Ако има достатъчно тъмна енергия, за да надвие всички останали сили, може да възникне сценарий на Големия рип, в който всички галактики, звезди и дори атоми са разкъсани.

10. В целия мултивселен

Теоретичните физици предполагат, че нашата Вселена може да не е единствената по рода си. Идеята е, че нашата Вселена съществува в мехур и множество алтернативни вселени се съдържат в техните собствени отделни мехурчета. В тези други вселени физическите константи - и дори законите на физиката - могат да се различават драстично. Въпреки приликата на теорията с научната фантастика, сега астрономите търсят физически доказателства: Дискообразни модели в космическото фоново лъчение, останало от Големия взрив, което може да показва сблъсъци с други вселени.

Десетте мистерии на Вселената