Ilmuwan di seluruh dunia secara aktif mengerjakan masalah astrofisika, menemukan data baru tentang ruang angkasa setiap hari. Namun, beberapa pertanyaan tentang fisika alam semesta tetap menjadi misteri yang harus dipecahkan. Para ilmuwan sedang mengerjakan lusinan masalah fisika ruang angkasa menggunakan peralatan canggih. Tetapi saat ini ada daftar 10 rahasia gelap Alam Semesta, yang belum diuraikan oleh pikiran ilmiah dan, mungkin, mengubah gambaran dunia.
1. Materi gelap
Pada 30-an abad terakhir, astronom Fritz Zwicky dari Swiss, selama penelitiannya, sampai pada kesimpulan bahwa massa gugus galaksi lebih besar daripada yang diamati di dalamnya dengan teleskop. Pengamatan ini menunjukkan bahwa ada sesuatu yang tidak terlihat di luar angkasa, tetapi dengan massa tertentu. Substansi yang tidak diketahui disebut "materi gelap".
Ilmuwan telah menemukan bahwa zat ini adalah seperempat dari seluruh materi di alam semesta. Hingga saat ini, para peneliti sedang bekerja untuk memperbaiki interaksi partikel-partikel "materi dekat". Hal yang paling luar biasa adalah menangkap fenomena ini di laboratorium. Percobaan semacam ini dilakukan di tambang dalam, karena diperlukan untuk mengurangi gangguan dari sinar kosmik.
"Materi gelap" memiliki sifat seperti saling menghancurkan, menghasilkan pembentukan radiasi gamma dan pelepasan pasangan antipartikel dan partikel "normal". Ahli astrofisika, yang menggunakan ruang dan perangkat terestrial, mencoba mendeteksi sinyal gamma, yang merupakan jejak materi gelap.
Video promosi:
2. Tahap inflasi Semesta
Menurut hipotesis standar, alam semesta dimulai dengan inflasi. Pada saat dimulainya, ia mulai berkembang dengan kecepatan tinggi, karena dipengaruhi oleh medan fisik tertentu. Tetapi beberapa astrofisikawan menyimpulkan bahwa tahap seperti itu tidak ada. Menurut teori mereka, alam semesta mengembang dengan kecepatan yang sama seperti sekarang.
3. Energi gelap
Para ilmuwan telah menemukan bahwa percepatan perluasan alam semesta dikaitkan dengan "energi gelap", yang menyusun sekitar 70% kepadatan zat ini. Pada saat yang sama, fisikawan tidak dapat memberikan definisi yang jelas tentang apa itu dan sifat apa yang dimiliki energi ini.
Satu-satunya cara untuk mempelajari "energi gelap" adalah dengan mempelajari detail evolusi alam semesta dalam kurun waktu berbeda keberadaannya. Menurut salah satu teori, inflasi diikuti oleh periode ekspansi lambat yang berlangsung sekitar 5-7 miliar tahun. Perlambatan diikuti oleh akselerasi, yang dapat diamati bahkan hingga hari ini. Hukum yang mengatur aksi "energi gelap" tetap menjadi pertanyaan terbuka.
4. Sifat lubang hitam
Kebanyakan ilmuwan setuju bahwa lubang hitam itu ada. Namun, kehadiran mereka di Alam Semesta hanya dikonfirmasi oleh eksperimen tidak langsung, karena tidak mungkin untuk mengamatinya. Faktanya adalah bahwa lubang hitam tidak memiliki permukaan dalam arti kata yang biasa kita gunakan. Batasan batas mereka disebut cakrawala peristiwa, dan apa yang ada di luar itu tidak diketahui. Baik radiasi maupun materi tidak dapat lolos dari dalam lubang hitam. Ahli astrofisika bekerja untuk membuktikan keberadaan cakrawala ini.
5. Sifat-sifat bintang dan galaksi pertama
Sains mengetahui apa yang terjadi 300 ribu tahun setelah Big Bang, tetapi sejarah alam semesta telah dipelajari secara tidak merata. Ratusan juta tahun setelah peristiwa ini, galaksi secara bertahap berkembang, tetapi proses apa yang mendahuluinya sama sekali tidak dapat dipahami.
Ilmuwan harus berurusan dengan masalah kelahiran bintang pertama, setelah itu mereka akan dapat mengungkap rahasia pembentukan lubang hitam supermasif.
6. Dari manakah sinar kosmik berenergi sangat tinggi berasal?
Alam memiliki mekanisme tertentu yang dengannya partikel dapat dipercepat menjadi energi tinggi. Setiap tahun, partikel dengan energi yang seratus juta kali lebih besar dari energi partikel di Large Hadron Collider terbang dari luar angkasa ke Bumi, ke daerah yang menyerupai kota besar.
Para ilmuwan telah berhasil membuktikan bahwa partikel-partikel ini datang dari wilayah alam semesta yang berada di luar galaksi kita. Saat ini, sains tidak mengetahui objek mana yang menjadi sumbernya, tetapi mungkin saja ini adalah inti galaksi aktif.
7. Apa yang ada di dalam bintang neutron?
Di dalam bintang neutron adalah materi terpadat di alam semesta. Berkat gravitasi, setelah ledakan supernova, inti bintang berkontraksi hingga menjadi bola, yang berukuran diameter 20 kilometer, dan massa Matahari. Massa jenis benda ini sama dengan massa jenis inti atom.
Ilmuwan di laboratorium tidak dapat mencapai keadaan materi ini. Dimungkinkan untuk menetapkan bahwa bola itu ada dalam bentuk neutron, yang dapat "bertahan" pada suhu dan kepadatan seperti itu. Itulah mengapa bintang-bintang ini disebut bintang neutron.
8. Bagaimana supernova meledak?
Inti dari bintang-bintang besar, setelah menghabiskan cadangan bahan bakar termonuklir, mulai berkontraksi dengan cepat. Keberadaan bintang yang sekitar 10 kali lebih berat dari Matahari berakhir dengan ledakan. Setelah itu, daerah pinggiran kehilangan koneksi mereka dengan pusat dan menjauh darinya. Selama ini, energi yang luar biasa dilepaskan, mengingatkan pada kilatan cahaya kolosal. Ahli astrofisika menyebut fenomena ini sebagai supernova dan ingin memahami lebih detail mekanisme aksi bencana alam ini.
9. "Anomali pelopor"
Sebelum meluncurkan satelit, para ilmuwan menghitung lintasan dan kecepatan objek secara menyeluruh, dengan mempertimbangkan efek gravitasi dan kebiasaan luar angkasa. Namun, beberapa satelit berperilaku agak aneh. Misalnya, pesawat ruang angkasa Amerika Pioneer 11 dan Pioneer 10, yang terbang di luar tata surya, melambat lebih dari yang dihitung para ilmuwan. Perdebatan tentang fenomena ini telah terjadi di kalangan astrofisikawan selama bertahun-tahun. Beberapa peneliti yakin bahwa mereka tidak memperhitungkan radiasi termal dari satelit itu sendiri.
10. Ada berapa planet terestrial?
Ahli astrofisika telah banyak mempelajari exoplanet yang mengorbit bintang lain. Dalam waktu dekat, para ilmuwan akan fokus untuk menemukan planet kebumian dengan atmosfer oksigen dan air cair.
Irina Dobrova
