Какие вопросы беспокоят астрономов больше всего?

Хотя астрономия и космология сделали удивительные успехи в прошлом веке, остается множество неразгаданных тайн. Сотрудники журнала Science совместно с профессиональными исследователями определили вопросы на которые не существует четкого ответа и которые продолжают беспокоить ученых в течение длительного времени.

Вопрос 1: Что такое темная энергия?
В 2011 году Нобелевская премия по физике была присуждена трем космологам: Брайану Шмидту, Солу Перлмуттеру и Адаму Риссу за открытие того, что Вселенная расширяется с возрастающей скоростью. Хотя это космическое ускорение и получило название «темная энергия», это название является примером нашего невежества - несмотря на 14 лет усилий мы так и не знаем, что это такое.

Вопрос 2: Насколько горячая темная материя?
Темная материя, которая составляет 80 процентов всей материи во Вселенной, является еще большей загадкой, чем тайна темной энергии. Первый намек на существование темной материи пришел в 1933 году. Другие наблюдения в последующие десятилетия подтвердили роль темной материи в космосе.

Как и в случае с темной энергией, мы не знаем, что такое темная материя, но ученых больше интересует другой аспект: температура темной материи. Консенсус в космологии заключен в том, что темная материя является холодной: относительно тяжелые частицы, движущиеся в медленном темпе. Если темная материя будет слишком теплой, то скопления галактик не могут образоваться: быстрое движение частиц не позволит им собираться в одном месте.

Однако, некоторые исследования указывают на то, что темная материя немного теплее чем ожидалось и это ставит ученых в тупик.

Вопрос 3: Где недостающие барионы?
Около 50 процентов обычной материи, известной как барионная, также оказались пропавшими без вести. Используя космических измерений микроволнового фона космического аппарата WMAP, космологи установили, сколько барионной материи должно быть. Но количество скоплений и газа оказалось меньше чем ожидалось.

Вопрос 4: Как звезды взрываются?
Сверхновые образовывающиеся во время гибели очень массивной звезды и, в течение короткого времени, являются самыми яркими объектами во Вселенной. Тем не менее, астрономы не имеют четкой модели для описания взрывов, известных как коллапс ядра сверхновых звезд. Часть проблемы скрыта в природе звезд: мы не можем наблюдать, что происходит внутри взорвавшейся звезды, мы не можем даже заглянуть внутрь Солнца, а это единственная звезда, достаточно близко, чтобы видеть в подробностях. Таким образом, астрономы вынуждены прибегать к подробным компьютерным моделированиям, но пока ни одно из них не приблизилось разгадке таких взрывов.