那些現在仍然困擾著天文學家的謎團是什麼？

1.什麼是費米氣泡？

不，這只是很常見的浸煮式混亂。這些氣泡是巨大而神祕的結構，從銀河系中心發出，在銀河系平面上下延伸約2萬光年。這種奇怪的現象最初是在2010年發現的，伴隨著高強度的伽馬射線和X射線，肉眼不可見。科學家猜測，伽馬射線可能是被銀河系中心的大黑洞吞噬的恆星發出的激波。

圖解:困擾著天文學家的謎團之一就是像銀河系這樣的星團在以一種不能持續進行的速度下是怎樣形成新的恆星的。 （NASA/JPL）

2.矩形星系

“看，天上那是什麼！一個......長方形？天文學家定位到了一個星體，大約七千萬光年遠，外表很奇特：LEDAO74886星系的形狀就像一個矩形。雖然大多數星系都是圓盤形，三維橢圓形或者像不規則的氣泡，這個似乎是規則的矩形或鑽石一樣的外觀。一些人猜測這種形狀是由於兩個螺旋形的星系撞擊產生的，但是現在沒有人知道確切的答案。

圖解：星系LEDA 074886的假彩色影象資料圖：阿利斯特·格雷厄姆日本速霸陸望遠鏡拍攝的照片

3.月球的磁場

有一個關於月球的謎團困擾了天文學家很久，甚至激發了小說《2001太空漫遊》中被埋在地下神祕巨石的靈感。這個謎團就是為什麼只有月球表面的一些部分才像是有磁場的樣子。

圖解：月球表面的總磁場強度由探月者電子反射計實驗得出。

最後，一些科學家認為可能有另一種解釋。在用電腦建模去分析月球表面之後，研究人員認為月球的磁場可能是一處遺蹟，由4.5億年前120英里那麼寬的小行星撞擊月球的南極形成的磁性物質。另一些人認為磁場的形成可能會和另一些近期發生的小型撞擊有關。

4.為什麼脈衝星會有脈衝？

脈衝星是一種遙遠的、快速旋轉的中子星，它以一定的間隔發射出一束電磁輻射，就像旋轉的燈塔光束掃過海岸線一樣。儘管1967年才發現第一顆脈衝星，科學家很久以來都非常困惑這些恆星為什麼可以發出脈衝，並且什麼東西會導致脈衝星間歇性停止發射脈衝。

圖解：蟹狀星雲脈衝星的X射線/可見光波段合成影象

然而，在2008年，當一個脈衝星突然停止發射脈衝580天，科學家發現，那些發射脈衝與否的時間段是跟脈衝星自身電磁場讓它的轉速下降有關的。天文學家現在仍然在嘗試先理解為什麼電磁場會發生波動。

5.什麼是暗物質？

天體物理學家現在正在嘗試觀察暗能量的影響，這種能量大概佔了全宇宙能量的70%。但它並不是宇宙中唯一的黑暗物質：它大約有25%是由一種完全獨立的物質組成，這種物質被稱為暗物質。

圖解：從引力透鏡產生的效應，星系團CL0024+17內部被發現存在有一個暗物質圈，在這張哈勃太空望遠映象片裡以藍色顯示出來。

暗物質對望遠鏡和肉眼不可見，它不吸收也不釋放可見光（或者任何形式的電磁輻射），但是它的引力效應在星系和單個星團中尤為明顯。儘管暗物質已經被證實研究難度特別大，許多科學家推測它可能是由亞原子（一種與構成我們周圍物質完全不同的東西）組成的。

6.銀河回收

最近幾年，天文學加註意到，星系形成新恆星的速度似乎比它們內部的物質消耗更多。比如，銀河系似乎每年都會將相當於一個太陽的塵埃和氣體轉化成新的恆星，但它沒有足夠的富餘物質來維持這種長期的狀態。

圖解：霍格天體是著名的環星系，是非典型的星系。 它的外觀不僅令業餘天文學家感到興趣，不平凡的結構連專業天文學家也為之著迷。這個星系是在1950年由天文學家亞瑟·艾倫·霍格發現的，他認為這個擁有80億恆星的天體若不是行星狀星雲，就是一個特殊星系。

關於遙遠星系德另一個研究可能可以提供答案：天文學家注意到被星系噴出的氣體會流回星系中心。如果星系會回收這種氣體去產生新的恆星，這可能是解決缺少原材料問題的一塊“拼圖”。

7.所有的鋰都在哪裡？

宇宙大爆炸模型表明鋰元素在整個宇宙中應該都非常多。因此，這個謎團就直截了當的出現了：並沒有那麼多鋰。通過觀察古老的恆星（組成成分跟由大爆炸產生的恆星非常像），科學家們發現，那些恆星裡面所含有的鋰元素比預計的要少兩到三倍。新研究表明一些鋰元素可能是被混合到了恆星中心，用望遠鏡看不見，但是另一些理論家覺得，假設中的亞原子粒子——軸子可能吸收了質子，並減少了大爆炸後產生的鋰的數量。

8.有人嗎？

1961年，天體物理學家弗蘭克·德雷克得出了一個非常具有爭議性的等式：通過將一系列關於外星生命的概率（宇宙中恆星的形成率，有行星的恆星的比例，有適合生命存在條件的行星的比例，等等）相乘得到。他推測在其它行星上極其可能有高智商生命體存在。但有一個問題是：儘管有羅斯威爾的陰謀論者（Roswell conspiracy theorists），我們至今還沒有收到任何外星人的訊息。不過，最近發現的那些理論上可能孕育生命的遙遠行星，增加了我們探測到外星人的希望，我們要做的，只是繼續尋找。

9.宇宙會怎樣終結？

大家都覺得宇宙是由大爆炸開始的。但是它會怎樣終結呢？基於一系列事實，理論家們認為宇宙命運的可能性有很多種完全不同的。如果暗能量的總量不足以抵抗引力的壓縮，整個宇宙就會坍縮成一個點——一個大爆炸的映象，被稱為大收縮（Big Crunch）。

圖解：繪圖顯示，宇宙是否穩定，還是隻是長壽泡沫，這要依希格斯玻色子與頂夸克的品質而定。直至2012年為止，從兆電子伏特加速器與大型強子對撞機實驗資料得到的2σ橢圓，仍舊允許這兩種可能結局。

然而，最近的發現表明大收縮發生的可能性小於大寒（Big Chill）：暗能量迫使宇宙緩慢、漸進地膨脹，剩下的只有燃燒殆盡的恆星和死去的行星，在接近絕對零度的溫度上徘徊。如果有足夠的暗能量來壓倒所有其他的力，大撕裂的場景就會發生，所有的星系、恆星甚至原子都會被撕裂。

10.多個宇宙

物理學家猜測，我們的宇宙不會只有一個。這個想法是，我們的宇宙存在於一個氣泡中，多個不同的宇宙包含在它們自己獨特的氣泡中。其它宇宙，他們的物理構成或者所遵循的物理定律都可能與我們非常不同。

圖解：“泡沫宇宙”示意圖，宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常數，我們的“宇宙”不過是其中的一個“泡沫”而已

儘管該理論與科幻小說相似，天文學家現在正在尋找證據：大爆炸遺留下來的宇宙背景輻射中的圓盤形圖案，它可能表明與其他宇宙的碰撞。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. smithsonianmag-張顥葶- SmithsonianMag