天文学八大未解之谜

1.暗能量是什么？

20世纪20年代，天文学家爱德文·哈勃发现宇宙并非静止不动，而是不断膨胀的。1998年，哈勃太空望远镜对遥远超新星进行研究，发现宇宙在很久以前的膨胀速度低于现在。这一具有突破性的发现让科学家陷入困惑之中，他们长久以来一直认为物质的引力逐渐减缓宇宙的膨胀速度，甚至能够导致宇宙收缩。对宇宙加速膨胀进行解释促使科学家提出暗能量理论，正是这种能量导致宇宙加速膨胀。

科学家认为暗能量在宇宙中的比重达到近73%，并且难以捉摸，科学家一直未能直接观测到它的存在。科学作家阿德里安·乔表示：“暗能量可能永远不会暴露其本来面目。不过，科学家仍比较乐观，认为通过研究能够揭示暗能量的起源。”

2.暗物质是什么？

20世纪六七十年代，天文学家假设宇宙的质量可能超过可观测的质量。华盛顿卡内基研究所的天文学家沃拉·鲁宾对星系内不同位置的恒星速度进行了研究，发现处于星系中央的恒星速度几乎与外侧恒星的速度没有任何差异。这一发现似乎有悖于基本的牛顿物理学定律。按照牛顿的物理学定律，星系外侧的恒星速度应该更慢。

天文学家用一种看不见的质量解释这一现象，也就是暗物质。虽然看不到，暗物质也拥有质量，研究人员根据其对正常物质产生的引力推断暗物质的存在。据信，暗物质在宇宙中的比重为23%左右，只有4%的宇宙区域由正常物质构成，包括恒星、行星和人类在内。

阿德里安表示：“科学家仍不知道暗物质是什么。几年内，物理学家有可能探测到暗物质粒子。”不过，即使有望在不久后发现暗物质粒子，天文学家也无法在短期内确定这种神秘物质的特性。

3.消失的重子哪去了？

暗能量和暗物质构成了大约95%的宇宙，正常物质仅构成余下的5%。然而在正常物质中，也有超过一半消失踪影，它们的去处成为不解之谜。所谓的重子物质构成了质子和电子等粒子，这两种粒子在宇宙可见物质中占相当大比重。《科学》杂志特约撰稿人尤希吉特·巴塔查尔吉表示：“在对从早期宇宙到现在的重子数量进行计算时，天文学家发现重子数量神秘减少，好像重子在宇宙演变史上稳定消失一般。”