21.05.2017. - Загадочные аномалии из космоса

Загадочные аномалии из космоса

Ученые всего мира активно трудятся над проблемами астрофизики, каждый день открывая новые данные о космосе. Однако некоторые вопросы физики Вселенной так и остаются загадкой, требующей решения. Ученые работают над десятками проблем физики космоса, используя при этом ультрасовременное оборудование. Но на данный момент существует перечень из 10 темных тайн Вселенной, которые ученым умам еще предстоит расшифровать и, возможно, изменить картину мира.

1. Темное вещество

В 30-х годах прошлого века астроном Фриц Цвикки из Швейцарии в ходе проведения исследований пришел к выводу, что масса скопления галактик больше, чем то, что наблюдается в них с помощью телескопов. Эти наблюдения указывали на то, что в космосе присутствует нечто невидимое, но обладающее определенной массой. Неизвестную субстанцию назвали «темным веществом».

Ученые установили, что данное вещество составляет четверть от всей материи Вселенной. До сих пор исследователи работают над тем, чтобы зафиксировать взаимодействие частиц «тесного вещества». Самое невероятнее – это поймать это явление в лабораторных условиях. Эксперименты такого рода проводятся в глубокой шахте, так как необходимо уменьшать помехи из-за космических лучей.

«Темное вещество» обладает таким свойством, как взаимоуничтожение, в результате чего образуется гамма-излучение и выделяются пары античастиц и «нормальных» частиц. Астрофизики, используя космические и наземные устройства, пытаются зафиксировать гамма-сигналы, которые являются следами темной материи.

2. Стадия инфляции Вселенной

Согласно стандартной гипотезе, Вселенная началась со стадии инфляции. На момент своего зарождения, она начала расширяться с большой скоростью, так как на нее воздействовало определенное физическое поле. Но некоторые астрофизики пришли к выводам, что такой стадии не существовало. Согласно их теории, Вселенная расширялась такими же темпами, как и в настоящее время.

3. Темная энергия

Ученые установили, что ускоренное расширение Вселенной связано с «темной энергией», составляющей около 70% плотности данной субстанции. При этом, физики не могут дать четкого определения, что это и какими свойствами данная энергия обладает.

Единственным способом изучить «темную энергию» является изучение подробностей эволюции Вселенной в разные эпох ее существования. Согласно одной из теорий, после инфляции наступил период замедленного расширения, который длился около 5-7 миллиардов лет. Вслед за торможением пришло ускорение, которое можно наблюдать и на сегодняшний день. Открытым вопросом остаются законы, регулирующие действие «темной энергии».

4. Природа черных дыр

Большинство ученых сходятся во мнении, что черные дыры существуют. Однако их наличие во Вселенной подтверждено только косвенными экспериментами, так как понаблюдать за ними невозможно. Дело в том, что черные дыры не имеют поверхности в том смысле слова, в котором мы привыкли. Ограничение их пределов называют горизонтом событий, а что за ним – неизвестно. Изнутри черной дыры не может выйти ни излучение, ни вещество. Астрофизики работают над тем, чтобы доказать существование данного горизонта.

5. Свойства первых звезд и галактик

Науке известно, что было спустя 300 тысяч лет после Большого взрыва, однако история Вселенной все-таки изучена неравномерно. Спустя сотни миллионов лет после данного события постепенно растут галактики, но какие процессы этому предшествовали - совершенно непонятно.

Ученым предстоит разобраться с вопросами рождения первых звезд, после чего удастся раскрыть тайну образования сверхмассивных черных дыр.

6. Откуда летят космические лучи сверхвысоких энергий?

Природа располагает определенными механизмами, с помощью которых можно разогнать частицы до высоких энергий. Ежегодно на Землю, на территорию, по размерам напоминающую крупный город, из космоса летит частица с энергией, которая в сто миллионов раз больше, чем энергия частиц, в Большом адронном коллайдере.

Ученым удалось доказать, что данные частицы прилетают из областей Вселенной, лежащих за пределами нашей галактики. На данный момент науке неизвестно, какие именно объекты являются их источниками, но возможно, это активные ядра галактик.

7. Что находится внутри нейтронных звезд?

Внутри нейтронных звезд находится самое плотное вещество во Вселенной. Благодаря гравитации после взрыва сверхновой звездное ядро сжимается до тех пор, пока не станет шариком, размер которого 20 километров в диаметре, а масса как у Солнца. Плотность этого объекта равна плотности атомного ядра.

Ученые в лабораторных условиях не могут достичь такого состояния вещества. Удалось установить, что шарик существует в виде нейтронов, которые могут «выжить» при такой температуре и плотности. Эти звезды поэтому и назвали нейтронными.

8. Как взрываются сверхновые?

Ядра больших звезд после того, как исчерпывают запасы термоядерного горючего, начинают стремительно сжиматься. Существование звезд, которые тяжелее Солнца примерно в 10 раз, заканчивается взрывом. После этого с центром теряют свою связь периферийные области и удаляются от него. Во время этого выделяется огромная энергия, напоминающая колоссальную вспышку. Астрофизики называют это явление вспышкой сверхновой и хотят разобраться более детально с механизмом действия этого катаклизма.

9. «Аномалия пионеров»

Перед запуском спутников ученые досконально просчитывают траектории и скорости объектов, учитывая гравитационные воздействия и причуды открытого космоса. Однако некоторые спутники ведут себя довольно странно. Например, американские аппараты «Пионер-11» и «Пионер-10», которые летали за пределы Солнечной системы, замедляются сильнее, чем просчитали ученые. Споры о данном явлении идут между астрофизиками на протяжении многих лет. Некоторые исследователи убеждены, что не учли тепловое излучение самого спутника.

10. Сколько существует планет земного типа?

Астрофизики далеко зашли в изучении экзопланет, вращающихся вокруг других звезд. В ближайшем будущем ученые сконцентрируются на том, чтобы найти планеты земного типа, обладающие кислородной атмосферой и водой в жидком состоянии.

Источник