Vedci z celého sveta aktívne pracujú na problémoch astrofyziky a každý deň objavujú nové údaje o vesmíre. Niektoré otázky fyziky vesmíru však zostávajú záhadou, ktorú je potrebné vyriešiť. Vedci pracujú na desiatkach problémov vesmírnej fyziky pomocou najmodernejších prístrojov. Ale v súčasnosti existuje zoznam 10 temných tajomstiev vesmíru, ktoré vedecké mysle ešte musia rozlúštiť a prípadne zmeniť obraz sveta.
1. Temná hmota
V 30. rokoch minulého storočia astronóm Fritz Zwicky zo Švajčiarska počas svojho výskumu dospel k záveru, že hmotnosť zhluku galaxií je väčšia ako to, čo sa v nich pozoruje pomocou ďalekohľadov. Tieto pozorovania naznačovali, že vo vesmíre je niečo neviditeľné, ale s určitou hmotnosťou. Neznáma látka sa volala „tmavá hmota“.
Vedci zistili, že táto látka je štvrtinou všetkej hmoty vo vesmíre. Vedci doteraz pracujú na náprave interakcie častíc „blízkej hmoty“. Najneuveriteľnejšie je tento jav zachytiť v laboratóriu. Pokusy tohto druhu sa uskutočňujú v hlbinnej bani, pretože je potrebné znížiť interferenciu v dôsledku kozmického žiarenia.
„Tmavá hmota“má takú vlastnosť ako vzájomné ničenie, ktorého výsledkom je tvorba gama žiarenia a uvoľňovanie párov antičastíc a „normálnych“častíc. Astrofyzici sa pomocou kozmických a pozemských zariadení snažia detekovať gama signály, ktoré sú stopami tmavej hmoty.
Propagačné video:
2. Stupeň inflácie vesmíru
Podľa štandardnej hypotézy začal vesmír infláciou. V čase svojho vzniku sa začal rozpínať vysokou rýchlosťou, pretože bol ovplyvnený určitým fyzickým poľom. Niektorí astrofyzici však dospeli k záveru, že také štádium neexistovalo. Podľa ich teórie sa vesmír rozpínal rovnakou rýchlosťou ako teraz.
3. Temná energia
Vedci zistili, že zrýchlená expanzia vesmíru je spojená s „temnou energiou“, ktorá tvorí asi 70% hustoty tejto látky. Fyzici zároveň nemôžu dať jasnú definíciu toho, čo to je a aké vlastnosti má táto energia.
Jediným spôsobom, ako študovať „temnú energiu“, je študovať podrobnosti vývoja vesmíru v rôznych epochách jeho existencie. Podľa jednej teórie nasledovalo po inflácii obdobie pomalej expanzie, ktoré trvalo asi 5-7 miliárd rokov. Po spomalení nasledovalo zrýchlenie, ktoré je možné pozorovať aj dnes. Zákony upravujúce pôsobenie „temnej energie“zostávajú otvorenou otázkou.
4. Povaha čiernych dier
Väčšina vedcov súhlasí s tým, že čierne diery existujú. Ich prítomnosť vo vesmíre je však potvrdená iba nepriamymi experimentmi, pretože je nemožné ich pozorovať. Faktom je, že čierne diery nemajú povrch v zmysle slova, na ktoré sme zvyknutí. Obmedzenie ich limitov sa nazýva horizont udalostí a to, čo je za nimi, nie je známe. Z vnútornej strany čiernej diery nemôže uniknúť žiarenie ani hmota. Astrofyzici sa snažia dokázať existenciu tohto horizontu.
5. Vlastnosti prvých hviezd a galaxií
Veda vie, čo sa stalo 300 tisíc rokov po Veľkom tresku, ale dejiny vesmíru boli študované nerovnomerne. Stovky miliónov rokov po tejto udalosti galaxie postupne pribúdajú, ale aké procesy tomu predchádzali, je úplne nepochopiteľné.
Vedci sa budú musieť vysporiadať s otázkami zrodu prvých hviezd, po ktorých budú môcť odhaliť tajomstvo vzniku supermasívnych čiernych dier.
6. Odkiaľ pochádzajú ultravysokoenergetické kozmické lúče?
Príroda má určité mechanizmy, pomocou ktorých môžete urýchliť častice na vysoké energie. Z vesmíru na Zem každoročne poletí častica s energiou, ktorá je stámiliónkrát vyššia ako energia častíc vo Veľkom hadrónovom urýchľovači, do oblasti veľkej ako veľké mesto.
Vedcom sa podarilo dokázať, že tieto častice pochádzajú z oblastí vesmíru, ktoré ležia mimo našej galaxie. V súčasnosti veda nevie, ktoré objekty sú ich zdrojom, ale je možné, že ide o aktívne galaktické jadrá.
7. Čo je vo vnútri neutrónových hviezd?
Vo vnútri neutrónových hviezd je najhustejšia hmota vo vesmíre. Vďaka gravitácii sa po výbuchu supernovy hviezdne jadro stiahne, až sa z nej stane guľa, ktorej priemer je 20 kilometrov a hmotnosť Slnka. Hustota tohto objektu sa rovná hustote atómového jadra.
Vedci v laboratórnych podmienkach nemôžu dosiahnuť taký stav hmoty. Bolo možné dokázať, že guľa existuje vo forme neutrónov, ktoré môžu „prežiť“pri takej teplote a hustote. Preto sa týmto hviezdam hovorilo neutrónové hviezdy.
8. Ako explodujú supernovy?
Jadrá veľkých hviezd sa po vyčerpaní zásob termonukleárneho paliva začnú rýchlo sťahovať. Existencia hviezd, ktoré sú asi 10-krát ťažšie ako Slnko, sa končí výbuchom. Potom periférne oblasti stratia spojenie so stredom a vzdialia sa od neho. Počas toho sa uvoľní obrovská energia, ktorá pripomína kolosálny záblesk. Astrofyzici nazývajú tento jav supernovou a chcú podrobnejšie porozumieť mechanizmu pôsobenia tejto kataklizmy.
9. „Pionierska anomália“
Pred vypustením družíc vedci dôkladne spočítali dráhy a rýchlosti objektov, pričom zohľadnili gravitačné účinky a vrtochy vesmíru. Niektoré satelity sa však správajú dosť zvláštne. Napríklad americké kozmické lode Pioneer 11 a Pioneer 10, ktoré leteli mimo slnečnej sústavy, spomaľujú viac, ako vedci počítali. Spory o tento jav prebiehajú medzi astrofyzikmi už mnoho rokov. Niektorí vedci sú presvedčení, že nezohľadnili tepelné žiarenie samotného satelitu.
10. Koľko je suchozemských planét?
Astrofyzici prešli dlhou cestou v štúdiu exoplanét obiehajúcich okolo iných hviezd. V blízkej budúcnosti sa vedci zamerajú na nájdenie suchozemských planét s kyslíkovou atmosférou a tekutou vodou.
Irina Dobrová