През последните 100 години учените имат огромен напредък в разбирането на Вселената. Но астрономите и физиците все още не знаят много за Вселената и природата на отделните й компоненти. Досега учените не знаят какво точно представляват 95% от материята и енергията в космоса. Но дори привидно по-известните обекти в космоса все още остават до голяма степен мистерия. По-долу са топ 5 на най-големите мистерии на Вселената, които объркват учените.
Кога тъмната енергия превзе Вселената?
В началото на 20 век астрономите откриват, че Вселената се разширява и, противно на първоначалните твърдения на Алберт Айнщайн, не е статична. Но в края на двадесети век учените откриха, че Вселената не само се разширява, но също така го прави с ускоряваща скорост, пише Space.
Учените са решили да нарекат мистериозната сила, отговорна за ускореното разширяване на космоса, тъмна енергия. Вече е известно, че тъмната енергия, каквато и да е тя, съставлява 68% от материята и енергията във Вселената. Въпреки че остава загадка какво представлява тъмната енергия, също толкова важен въпрос е защо тъмната енергия е започнала да доминира във Вселената и кога го е направила.
След Големия взрив имаше много бързо разширяване на пространството, известно като космическа инфлация. По това време радиацията доминираше във Вселената. След около 47 милиона години материята започва да се образува, а след около 400 милиона години се образуват първите галактики и разширяването на Вселената се забавя. Тази ера е била доминирана от материята.
Около 9–10 милиарда години след Големия взрив тъмната енергия е накарала Вселената да започне да се разширява отново. Тази експанзия продължава и днес и става все по-бърза. Ние сме в епоха, в която тъмната енергия доминира във Вселената.
Въпросът е къде е била тъмната енергия по време на доминираната от материята ера и как внезапно е превзела космоса? Отговорът на този въпрос предстои да бъде намерен, защото от него зависи крайната съдба на Вселената.
Защо слънчевата корона е толкова гореща?
Една от най-интересните мистерии в местното пространство е така нареченият проблем с нагряването на слънчевата корона. Астрономите не разбират напълно защо горната атмосфера на нашата звезда, известна като короната, е толкова по-гореща от слънчевата повърхност или фотосферата.
Разликата в температурата е значителна: короната може да се нагрее до 2 милиона градуса по Целзий, докато повърхността на Слънцето има температура от почти 6000 градуса по Целзий.
Огромното количество енергия и топлина се създава в ядрото на Слънцето, което означава, че повърхността на нашата звезда трябва да е много по-гореща, защото е по-близо до ядрото. Тази мистерия все още чака да бъде разрешена.
Как супермасивните черни дупки станаха толкова големи толкова бързо?
Скорошни проучвания с помощта на космическия телескоп Webb показаха, че свръхмасивни черни дупки вече са съществували в центровете на галактиките 600 милиона години след Големия взрив. Проблемът е, че настоящите модели за образуването на тези обекти показват, че на черните дупки са нужни поне 1 милиард години, за да натрупат маси от милиони и стотици милиони слънчеви маси.
Как тези черни дупки могат да станат толкова големи толкова бързо според космическите стандарти, остава загадка.
Какво е в центъра на черна дупка?
Външната граница на черна дупка е маркирана от нейния хоризонт на събитията, точката, отвъд която нищо, дори светлината, не може да избяга. Всичко, което преминава през хоризонта на събитията на черна дупка, е насочено към нейния център. Това означава, че никога няма да можем да получим сигнал от вътрешността на черна дупка.
В същото време решенията на уравненията на общата теория на относителността на Айнщайн, получени от астронома Карл Шварцшилд, дават изчисления, показващи, че може да има безкрайно малка точка в пространството, в която огромно количество материя може да кондензира, причинявайки уравненията на общата теория на относителността да клоня към безкрайност.
Учените наричат тази точка сингулярност, но това означава, че в центъра на черна дупка не важат всички закони и теории на физиката. Може би по някакъв начин физиците ще успеят да разберат каква е сингулярността на черна дупка и какви свойства притежава.
Каква е тайната на тъмната материя?
Учените смятат, че 27% от материята и енергията във Вселената са заети от тъмна материя. Въпреки че се знае малко за нея, учените все още имат повече информация за тази форма на майка, отколкото за тъмната енергия. Тъмната материя не взаимодейства със светли частици или обикновена материя. Физиците вярват, че тъмната материя е изградена от напълно различни частици от обикновената материя.
Учените знаят, че тъмната материя съществува благодарение на взаимодействието си с гравитацията. Влияе върху формирането на структурата на пространството. Гравитацията на тъмната материя е лепилото, което предпазва галактиките от разлитане в космоса.
Фактът, че тъмната материя не може да бъде направена от обикновена материя, доведе до търсенето на частица, която би могла да обясни това мистериозно вещество. Засега основният кандидат за ролята на тъмна материя е невероятно лека частица - аксионът. Но досега тази частица не е открита.
Може би в близко бъдеще новите наблюдения на Вселената ще помогнат за по-доброто разбиране на природата на тъмната материя.
