Cientistas de todo o mundo estão trabalhando ativamente nos problemas da astrofísica, descobrindo novos dados sobre o espaço todos os dias. No entanto, algumas questões da física do Universo ainda permanecem um mistério a ser resolvido. Os cientistas estão trabalhando em dezenas de problemas de física espacial usando equipamentos de última geração. Mas, no momento, existe uma lista de 10 segredos obscuros do Universo, que as mentes científicas ainda precisam decifrar e, possivelmente, mudar a imagem do mundo.
1. Matéria escura
Na década de 30 do século passado, o astrônomo Fritz Zwicky da Suíça, durante sua pesquisa, chegou à conclusão de que a massa de um aglomerado de galáxias é maior do que o que se observa nelas com telescópios. Essas observações indicaram que havia algo invisível no espaço, mas com uma certa massa. A substância desconhecida foi chamada de "matéria escura".
Os cientistas descobriram que esta substância é um quarto de toda a matéria do universo. Até agora, os pesquisadores estão trabalhando para corrigir a interação de partículas de "matéria próxima". O mais incrível é pegar esse fenômeno em laboratório. Experimentos desse tipo são realizados em uma mina profunda, pois é necessário reduzir a interferência dos raios cósmicos.
A "matéria escura" tem uma propriedade chamada destruição mútua, como resultado da qual a radiação gama é formada e pares de antipartículas e partículas "normais" são liberados. Astrofísicos, usando dispositivos espaciais e terrestres, estão tentando detectar sinais gama, que são vestígios de matéria escura.
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2. Estágio de inflação do Universo
De acordo com a hipótese padrão, o universo começou com a inflação. No momento de seu início, ele começou a se expandir em alta velocidade, pois era afetado por um determinado campo físico. Mas alguns astrofísicos concluíram que tal estágio não existia. De acordo com sua teoria, o universo estava se expandindo na mesma taxa de hoje.
3. Energia escura
Cientistas descobriram que a expansão acelerada do Universo está associada à "energia escura", que compõe cerca de 70% da densidade dessa substância. Ao mesmo tempo, os físicos não podem dar uma definição clara do que é e quais propriedades essa energia tem.
A única maneira de estudar a "energia escura" é estudar os detalhes da evolução do Universo nas diferentes épocas de sua existência. De acordo com uma teoria, a inflação foi seguida por um período de lenta expansão que durou cerca de 5 a 7 bilhões de anos. A desaceleração foi seguida de aceleração, que pode ser observada até hoje. As leis que regem a ação da "energia escura" permanecem uma questão em aberto.
4. A natureza dos buracos negros
A maioria dos cientistas concorda que existem buracos negros. Porém, sua presença no Universo é confirmada apenas por experimentos indiretos, uma vez que é impossível observá-los. O fato é que os buracos negros não têm superfície no sentido da palavra a que estamos acostumados. A limitação de seus limites é chamada de horizonte de eventos, e o que está além dele é desconhecido. Nem a radiação nem a matéria podem escapar do interior do buraco negro. Os astrofísicos estão trabalhando para provar a existência desse horizonte.
5. Propriedades das primeiras estrelas e galáxias
A ciência sabe o que aconteceu 300 mil anos após o Big Bang, mas a história do Universo foi estudada de forma desigual. Centenas de milhões de anos após este evento, as galáxias estão crescendo gradualmente, mas os processos que precederam isso são completamente incompreensíveis.
Os cientistas terão que lidar com a questão do nascimento das primeiras estrelas, após o que poderão revelar o segredo da formação de buracos negros supermassivos.
6. De onde vêm os raios cósmicos de ultra-alta energia?
A natureza possui certos mecanismos pelos quais as partículas podem ser aceleradas a altas energias. Todos os anos, uma partícula com uma energia cem milhões de vezes maior que a energia das partículas do Grande Colisor de Hádrons voa do espaço para a Terra, para uma área do tamanho de uma grande cidade.
Os cientistas conseguiram provar que essas partículas chegam de regiões do Universo que estão fora de nossa galáxia. No momento, a ciência não sabe quais objetos são suas fontes, mas é possível que sejam núcleos galácticos ativos.
7. O que está dentro das estrelas de nêutrons?
Dentro das estrelas de nêutrons está a matéria mais densa do universo. Graças à gravidade, após a explosão de uma supernova, o núcleo estelar se contrai até se tornar uma bola, cujo tamanho tem 20 quilômetros de diâmetro, e a massa do sol. A densidade deste objeto é igual à densidade do núcleo atômico.
Os cientistas em laboratório não conseguem atingir esse estado da matéria. Foi possível estabelecer que a bola existe na forma de nêutrons, que podem "sobreviver" a essa temperatura e densidade. É por isso que essas estrelas foram chamadas de estrelas de nêutrons.
8. Como as supernovas explodem?
Os núcleos das grandes estrelas, após esgotar as reservas de combustível termonuclear, começam a se contrair rapidamente. A existência de estrelas, que são cerca de 10 vezes mais pesadas que o Sol, termina em uma explosão. Depois disso, as regiões periféricas perdem sua conexão com o centro e se afastam dele. Durante isso, uma energia tremenda é liberada, uma reminiscência de um flash colossal. Os astrofísicos chamam esse fenômeno de supernova e querem entender com mais detalhes o mecanismo de ação desse cataclismo.
9. "Anomalia do pioneiro"
Antes de lançar satélites, os cientistas calculam minuciosamente as trajetórias e velocidades dos objetos, levando em consideração os efeitos gravitacionais e as peculiaridades do espaço sideral. No entanto, alguns satélites se comportam de maneira bastante estranha. Por exemplo, as espaçonaves americanas Pioneer 11 e Pioneer 10, que voaram para fora do sistema solar, estão reduzindo a velocidade mais do que os cientistas calcularam. As disputas sobre esse fenômeno vêm acontecendo entre os astrofísicos há muitos anos. Alguns pesquisadores estão convencidos de que não levaram em consideração a radiação térmica do próprio satélite.
10. Quantos planetas terrestres existem?
Os astrofísicos percorreram um longo caminho no estudo de exoplanetas orbitando outras estrelas. Em um futuro próximo, os cientistas se concentrarão em encontrar planetas terrestres com uma atmosfera de oxigênio e água líquida.
Irina Dobrova
