Znanstvenici širom svijeta aktivno rade na problemima astrofizike, svakodnevno otkrivajući nove podatke o svemiru. Međutim, neka pitanja fizike Svemira ostaju misterij koji treba riješiti. Znanstvenici rade na desecima problema svemirske fizike pomoću najsuvremenije opreme. No, u ovom trenutku postoji popis od 10 mračnih tajni svemira koje znanstvenici još uvijek moraju dešifrirati i, možda, promijeniti sliku svijeta.
1. Tamna materija
Tridesetih godina prošlog stoljeća astronom Fritz Zwicky iz Švicarske, tijekom svog istraživanja, došao je do zaključka da je masa nakupina galaksija veća od one koja se u njima opaža teleskopima. Ta su promatranja ukazala da u svemiru postoji nešto nevidljivo, ali s određenom masom. Nepoznata tvar nazvana je "tamna tvar".
Znanstvenici su otkrili da je ova tvar četvrtina sve tvari u svemiru. Do sada istraživači rade na popravljanju interakcije čestica "bliske materije". Najnevjerojatnije je uhvatiti ovaj fenomen u laboratorijskim uvjetima. Eksperimenti ove vrste izvode se u dubokom rudniku, jer je potrebno smanjiti smetnje kozmičkih zraka.
"Tamna materija" ima takvu osobinu kao što je međusobno uništavanje, uslijed čega nastaje gama zračenje i oslobađaju se parovi antičestica i "normalnih" čestica. Astrofizičari, koristeći svemirske i zemaljske uređaje, pokušavaju otkriti gama signale, koji su tragovi tamne tvari.
Promotivni video:
2. Faza napuhavanja svemira
Prema standardnoj hipotezi, svemir je započeo inflacijom. U vrijeme nastanka počeo se širiti velikom brzinom, budući da je na njega utjecalo određeno fizičko polje. Ali neki su astrofizičari zaključili da takav stupanj nije postojao. Prema njihovoj teoriji, svemir se širio istom brzinom kao i sada.
3. Tamna energija
Znanstvenici su otkrili da je ubrzano širenje Svemira povezano s "tamnom energijom", koja čini oko 70% gustoće ove tvari. Istodobno, fizičari ne mogu dati jasnu definiciju o čemu se radi i koja svojstva ta energija ima.
Jedini način za proučavanje "tamne energije" je proučavanje detalja evolucije Svemira u različitim epohama njegovog postojanja. Prema jednoj teoriji, inflaciju je slijedilo razdoblje sporog širenja koje je trajalo oko 5-7 milijardi godina. Usporavanje je praćeno ubrzanjem, što se može primijetiti i danas. Zakoni koji reguliraju djelovanje "tamne energije" ostaju otvoreno pitanje.
4. Priroda crnih rupa
Većina znanstvenika slaže se da crne rupe postoje. Međutim, njihovu prisutnost u Svemiru potvrđuju samo neizravni eksperimenti, jer ih je nemoguće promatrati. Činjenica je da crne rupe nemaju površinu u smislu riječi u kojoj smo navikli. Ograničenje njihovih ograničenja naziva se horizontom događaja, a što je izvan njega, nepoznato je. Ni zračenje ni materija ne mogu pobjeći iz unutrašnjosti crne rupe. Astrofizičari rade na dokazivanju postojanja ovog horizonta.
5. Svojstva prvih zvijezda i galaksija
Znanost zna što se dogodilo 300 tisuća godina nakon Velikog praska, ali povijest Svemira proučavana je neravnomjerno. Stotinama milijuna godina nakon ovog događaja galaksije postupno rastu, ali koji su procesi tome prethodili potpuno je neshvatljivo.
Znanstvenici će se morati pozabaviti pitanjima rođenja prvih zvijezda, nakon čega će moći otkriti tajnu nastanka supermasivnih crnih rupa.
6. Odakle dolaze kozmičke zrake ultra visoke energije?
Priroda posjeduje određene mehanizme pomoću kojih se čestice mogu ubrzati do visokih energija. Svake godine čestica s energijom koja je sto milijuna puta veća od energije čestica Velikog hadronskog sudarača odleti iz svemira na Zemlju, u područje nalik velikom gradu.
Znanstvenici su uspjeli dokazati da ove čestice dolaze iz područja Svemira koja leže izvan naše galaksije. Trenutno znanost ne zna koji su objekti njihovi izvori, ali moguće je da su to aktivne galaktičke jezgre.
7. Što se nalazi unutar neutronskih zvijezda?
Unutar neutronskih zvijezda nalazi se najgušća materija u svemiru. Zahvaljujući gravitaciji, nakon eksplozije supernove, zvjezdana se jezgra skuplja dok ne postane lopta, čija je veličina promjera 20 kilometara, a masa Sunca. Gustoća ovog predmeta jednaka je gustoći atomske jezgre.
Znanstvenici u laboratorijskim uvjetima ne mogu postići takvo stanje materije. Bilo je moguće ustanoviti da lopta postoji u obliku neutrona, koji mogu "preživjeti" pri takvoj temperaturi i gustoći. Zbog toga su te zvijezde nazvane neutronske zvijezde.
8. Kako supernove eksplodiraju?
Jezgre velikih zvijezda, nakon što iscrpe rezerve termonuklearnog goriva, počinju se brzo skupljati. Postojanje zvijezda, koje su oko 10 puta teže od Sunca, završava eksplozijom. Nakon toga periferna područja gube vezu sa centrom i odmiču se od njega. Tijekom toga se oslobađa ogromna energija koja podsjeća na kolosalni bljesak. Astrofizičari ovaj fenomen nazivaju supernovom i žele detaljnije razumjeti mehanizam djelovanja ove kataklizme.
9. "Pionirska anomalija"
Prije lansiranja satelita, znanstvenici temeljito izračunavaju putanje i brzine objekata uzimajući u obzir gravitacijske učinke i hirovitosti svemira. Međutim, neki se sateliti ponašaju prilično čudno. Primjerice, američke letjelice Pioneer 11 i Pioneer 10, koje su letjele izvan Sunčevog sustava, usporavaju više nego što su izračunali znanstvenici. Sporovi o ovom fenomenu vode se među astrofizičarima već dugi niz godina. Neki su istraživači uvjereni da nisu uzeli u obzir toplinsko zračenje samog satelita.
10. Koliko postoji zemaljskih planeta?
Astrofizičari su daleko napredovali u proučavanju egzoplaneta koje kruže oko drugih zvijezda. U bliskoj budućnosti znanstvenici će se usredotočiti na pronalazak zemaljskih planeta s atmosferom kisika i tekućom vodom.
Irina Dobrova
