Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten aktiv an astrophysikalischen Problemen und entdecken jeden Tag neue Daten über den Weltraum. Einige Fragen der Physik des Universums bleiben jedoch noch ein zu lösendes Rätsel. Wissenschaftler arbeiten mit modernsten Geräten an Dutzenden von Problemen der Weltraumphysik. Aber im Moment gibt es eine Liste von 10 dunklen Geheimnissen des Universums, die der wissenschaftliche Verstand noch nicht entschlüsselt und möglicherweise das Bild der Welt verändert hat.
1. Dunkle Materie
In den 1930er Jahren kam der Astronom Fritz Zwicky aus der Schweiz bei seinen Forschungen zu dem Schluss, dass die Masse eines Galaxienhaufens größer ist als die, die mit Teleskopen in ihnen beobachtet wird. Diese Beobachtungen zeigten, dass es im Raum etwas Unsichtbares gab, aber mit einer bestimmten Masse. Die unbekannte Substanz wurde "dunkle Materie" genannt.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass diese Substanz ein Viertel der gesamten Materie im Universum ausmacht. Bisher arbeiten Forscher daran, die Wechselwirkung von Partikeln "enger Materie" zu fixieren. Das Unglaublichste ist, dieses Phänomen im Labor zu erfassen. Experimente dieser Art werden in einer tiefen Mine durchgeführt, da es notwendig ist, die Interferenz durch kosmische Strahlung zu reduzieren.
"Dunkle Materie" hat eine Eigenschaft wie gegenseitige Zerstörung, die zur Bildung von Gammastrahlung und zur Freisetzung von Paaren von Antiteilchen und "normalen" Teilchen führt. Astrophysiker versuchen mit Weltraum- und terrestrischen Geräten, Gammasignale zu erfassen, die Spuren dunkler Materie sind.
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2. Stadium der Inflation des Universums
Nach der Standardhypothese begann das Universum mit der Inflation. Zum Zeitpunkt seiner Gründung begann es sich mit hoher Geschwindigkeit auszudehnen, da es von einem bestimmten physikalischen Feld beeinflusst wurde. Einige Astrophysiker sind jedoch zu dem Schluss gekommen, dass ein solches Stadium nicht existiert. Nach ihrer Theorie expandierte das Universum mit der gleichen Geschwindigkeit wie jetzt.
3. Dunkle Energie
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die beschleunigte Expansion des Universums mit "dunkler Energie" verbunden ist, die etwa 70% der Dichte dieser Substanz ausmacht. Gleichzeitig können Physiker nicht klar definieren, was es ist und welche Eigenschaften diese Energie hat.
Die einzige Möglichkeit, "dunkle Energie" zu untersuchen, besteht darin, die Details der Entwicklung des Universums in verschiedenen Epochen seiner Existenz zu untersuchen. Einer Theorie zufolge folgte auf die Inflation eine Phase langsamer Expansion, die etwa 5 bis 7 Milliarden Jahre dauerte. Auf die Verzögerung folgte eine Beschleunigung, die bis heute zu beobachten ist. Die Gesetze, die die Wirkung der "dunklen Energie" regeln, bleiben eine offene Frage.
4. Die Natur der Schwarzen Löcher
Die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass es schwarze Löcher gibt. Ihre Anwesenheit im Universum wird jedoch nur durch indirekte Experimente bestätigt, da es unmöglich ist, sie zu beobachten. Tatsache ist, dass Schwarze Löcher keine Oberfläche im Sinne des Wortes haben, an das wir gewöhnt sind. Die Begrenzung ihrer Grenzen wird als Ereignishorizont bezeichnet, und was darüber hinausgeht, ist unbekannt. Weder Strahlung noch Materie können aus dem Inneren des Schwarzen Lochs entweichen. Astrophysiker arbeiten daran, die Existenz dieses Horizonts zu beweisen.
5. Eigenschaften der ersten Sterne und Galaxien
Die Wissenschaft weiß, was 300.000 Jahre nach dem Urknall passiert ist, aber die Geschichte des Universums wurde ungleichmäßig untersucht. Hunderte Millionen Jahre nach diesem Ereignis wachsen Galaxien allmählich, aber welche Prozesse dem vorausgingen, ist völlig unverständlich.
Die Wissenschaftler müssen sich mit den Fragen der Geburt der ersten Sterne befassen. Danach können sie das Geheimnis der Bildung supermassiver Schwarzer Löcher enthüllen.
6. Woher kommen kosmische Strahlen mit ultrahoher Energie?
Die Natur hat bestimmte Mechanismen, mit denen Sie Teilchen auf hohe Energien beschleunigen können. Jedes Jahr fliegt ein Teilchen mit einer Energie, die hundert Millionen Mal größer ist als die Energie der Teilchen im Large Hadron Collider, vom Weltraum zur Erde in ein Gebiet von der Größe einer Großstadt.
Wissenschaftler konnten nachweisen, dass diese Teilchen aus Regionen des Universums stammen, die außerhalb unserer Galaxie liegen. Im Moment weiß die Wissenschaft nicht, welche Objekte ihre Quellen sind, aber es ist möglich, dass dies aktive galaktische Kerne sind.
7. Was ist in Neutronensternen?
In Neutronensternen befindet sich die dichteste Materie im Universum. Dank der Schwerkraft zieht sich der Sternkern nach einer Supernova-Explosion zusammen, bis er zu einer Kugel mit einem Durchmesser von 20 Kilometern und der Masse der Sonne wird. Die Dichte dieses Objekts entspricht der Dichte des Atomkerns.
Wissenschaftler im Labor können diesen Materiezustand nicht erreichen. Es konnte festgestellt werden, dass die Kugel in Form von Neutronen vorliegt, die bei einer solchen Temperatur und Dichte "überleben" können. Deshalb wurden diese Sterne Neutronensterne genannt.
8. Wie explodieren Supernovae?
Die Kerne großer Sterne beginnen sich nach Erschöpfung der Reserven an thermonuklearem Brennstoff schnell zusammenzuziehen. Die Existenz von Sternen, die etwa zehnmal schwerer als die Sonne sind, endet in einer Explosion. Danach verlieren die peripheren Regionen ihre Verbindung zum Zentrum und entfernen sich von diesem. Dabei wird enorme Energie freigesetzt, die an einen kolossalen Blitz erinnert. Astrophysiker nennen dieses Phänomen eine Supernova und wollen den Wirkungsmechanismus dieser Katastrophe genauer verstehen.
9. "Pionieranomalie"
Vor dem Start von Satelliten berechnen die Wissenschaftler die Flugbahnen und Geschwindigkeiten von Objekten unter Berücksichtigung der Gravitationseffekte und der Macken des Weltraums gründlich. Einige Satelliten verhalten sich jedoch ziemlich seltsam. Zum Beispiel verlangsamen die amerikanischen Raumschiffe Pioneer 11 und Pioneer 10, die außerhalb des Sonnensystems flogen, mehr als von Wissenschaftlern berechnet. Seit vielen Jahren gibt es unter Astrophysikern Streitigkeiten über dieses Phänomen. Einige Forscher sind überzeugt, dass sie die Wärmestrahlung des Satelliten selbst nicht berücksichtigt haben.
10. Wie viele terrestrische Planeten gibt es?
Astrophysiker haben einen langen Weg zurückgelegt, um Exoplaneten zu untersuchen, die andere Sterne umkreisen. In naher Zukunft werden sich die Wissenschaftler darauf konzentrieren, terrestrische Planeten mit Sauerstoffatmosphäre und flüssigem Wasser zu finden.
Irina Dobrova
