Con todas las maravillas tecnológicas que tenemos hoy, es tentador pensar que tenemos todas las respuestas. Sin secuestro, la sinceridad de la situación es muy diferente: muchas de las preguntas fundamentales sobre la naturaleza del universo aún no tienen respuesta. Aquí están las cosas que mantienen a los cosmólogos en la tenebrosidad.

Materia oscura: las galaxias son raras

Todos estamos acostumbrados al hecho de que la alcance mantiene las cosas juntas: es la alcance que te mantiene fijado a la tierra, la vidriera orbitando la tierra y la tierra que orbita al sol. Entendemos la interacción entre la masa y la alcance intuitivamente.

Desafortunadamente para los astrónomos, hay poco extraño en la alcance de las galaxias.

Al igual que la alcance mantiene la tierra en esfera aproximadamente del sol, la alcance incluso mantiene a las estrellas en las galaxias orbitando el centro de la galaxia. Usando una mezcla de observación y teoría, los astrónomos pueden estimar cuánta masa contiene una galaxia y puede estimar las fuerzas gravitacionales ejercidas sobre las estrellas.

El problema surge cuando comienzas a ver qué tan rápido Stars Orbit internamente de una galaxia. Al igual que los planetas en nuestro sistema solar, esperaría que las estrellas en el borde extranjero de una galaxia orbiten más lentamente que las en torno a el centro de la galaxia. Sin secuestro, eso no es lo que ven los científicos. En cambio, las estrellas orbitan a aproximadamente la misma velocidad, independientemente de su distancia desde el Centro Cósmico. Es posible que vea esto referido como el “problema de rotación de la galaxia”.

Hexaedro el movimiento de las estrellas, los científicos concluyeron que debe ocurrir asuntos adicionales que no podamos ver distribuidos en todas las galaxias.

Los científicos han denominado esta materia adicional invisible “materia oscura” y han estado buscando pistas para explicarlo desde que se predijo por primera vez. Nadie sabe de guisa concluyente qué es la materia oscura, pero la explicación más popular es que la materia oscura se compone de partículas de todos modos, o de todos modos, en relación masiva (masiva en relación con protones y neutrones), o Wimps para abreviar. Desafortunadamente, por definición, las partículas de interacción débil son extremadamente difíciles de observar directamente.

Bethany Baldwin-Pulcini y Steven Hyatt de UC Davis construyeron una experiencia aplicación web Eso le permite explorar la relación entre la masa del agujero desventurado de una galaxia, la cantidad de materia regular y la cantidad de materia oscura en la velocidad de las estrellas.

El extraño movimiento de las galaxias no es la única evidencia de materia oscura. Cuando la luz pasa a través de un campo gravitacional, el camino se dobla, y la curva se vuelve más extrema a medida que el campo gravitacional se vuelve más robusto. Al mirar grupos de galaxias, que tienen una masa increíble, puedes ver la luz de flexión de la alcance.

Los científicos han calculado cuánta luz debería Doblar según la cantidad de materia que podemos ver, y descubrieron que la luz se dobla más de lo esperado. Los campos gravitacionales inesperadamente fuertes son aún más evidencia de que hay mucha materia en el universo que es invisible para nosotros.

Según la NASAhasta el 85% de la materia total del universo es en sinceridad la materia oscura.

Tensión del hubble: no podemos estar de acuerdo en qué tan rápido se está expandiendo el universo

En 1929, el comprobado Edwin Hubble descubrió poco trascendente: el universo se está expandiendo. En ese momento, era revolucionario, incluso Einstein originalmente se había errado. En la división de 1990, las cosas se pusieron aún más extrañas. El universo no solo se está expandiendo, sino que la tasa de expansión en sinceridad está aumentando, probablemente adecuado a la misteriosa influencia de cierta “energía oscura”.

Desde entonces, los científicos han tenido la intención de calcular cuán rápido se está expandiendo el universo usando instrumentos como el telescopio espacial Hubble, el telescopio espacial James Webb y Planck.

Para hacer eso, usan “velas normalizado”, que son objetos cuya resplandor se entiende acertadamente. Eso suena complicado, pero no es tan chocante como podría pensar. Si sabes cuánta luz efectivamente está emitiendo poco, y sabes lo brillante que parece, puedes examinar qué tan remotamente está. Los dos ejemplos más famosos de estas velas normalizado son las estrellas variables cifiadas y las supernovas de tipo IA, las cuales se han estudiado ampliamente. La imagen a continuación marca algunas estrellas variables cepheidas en UGC 9391, una galaxia a más de 130 millones de abriles luz de la Tierra.

Por otro banda, incluso puede examinar cosas como el fondo de microondas cósmico (CMB), que se creó solo 400,000 abriles a posteriori del Big Bang, para estimar qué tan rápido se está expandiendo el universo.

Aquí está el problema cuando haces los cálculos: obtienes respuestas muy diferentes. La tasa de expansión calculada usando “velas normalizado” es aproximadamente un 9% más rápida de lo que obtiene si la mide usando el fondo de microondas cósmico. Los científicos están seguros de por qué existe esa diferencia, pero están extremadamente seguros de que no es un problema con las mediciones. Poco más está en el trabajo.

Un estudio Publicado en los avisos mensuales de la Royal Astronomical Society sugiere que todo el universo está girando lentamente, lo que podría dar división a la discrepancia.

Energía oscura: ¿Por qué se está expandiendo el universo?

Los científicos confían en que el universo se está expandiendo a un ritmo cada vez anciano, pero nadie está completamente seguro de cómo o por qué está sucediendo.

La explicación principal es que hay una fuente de energía desconocida, típicamente señal “energía oscura”, que está alimentando la expansión. De donde proviene esa energía incluso es una cuestión de debate.

La teoría más popular, generalmente solo señal “constante cosmológica”, es que el espacio siempre tiene una cierta cantidad mínima de energía, por lo que a medida que el universo se expande, aparece más energía espontáneamente. Desafortunadamente, la teoría actualmente no puede predecir con precisión la cantidad de energía que hemos observado, y la respuesta final a la energía oscura probablemente requerirá una nueva física para descubrir.

Por qué no podemos dejar ir la idea de las unidades de urdimbre

Hazlo así.

Materia vs. antimater: ¿por qué existimos?

Todo lo que tocas en tu vida cotidiana se compone de la materia, a veces señal materia “bariónica”. Pero hay un problema: (y tú) probablemente no debería estar aquí.

Al igual que hay polos finalidad y sur en un imán, y terminales negativas y positivas en una cazos, la materia incluso tiene un opuesto, apropiadamente llamado “antimateria” o “materia anti-barioic”.

La antimateria y la materia tienen propiedades iguales y opuestas. Por ejemplo, cuando palabra de materia ordinaria, el núcleo de un átomo de protones cargados positivamente. Con la antimateria, el núcleo tiene una carga negativa, porque está compuesta de antiprotones cargados negativamente. De hecho, podemos producir antimateria en pequeñas cantidades en laboratorios.

Entonces, ¿qué sucede si combinas materia y antimateria? Aniquilan, violentamente. Las reacciones de Matter-Antimatter son 100% eficientes. La masa combinada de la materia y la antimateria se convierten en energía.

Si la materia y la antimateria se hubieran creado en cantidades iguales al manifestación del universo, nadie de nosotros estaría aquí hoy: el asunto y la antimateria se habrían aniquilado entre sí. Los científicos han estado encuestando objetos en el espacio profundo, como el clúster de bala a continuación, en un intento por encontrar signos de antimateria desde el manifestación del universo, con poco éxito. El hecho de que estemos aquí, y que gran parte del universo observable está hecho de materia, es extraño.

Eso llega al corazón del intriga: ¿por qué hay tanta importancia y tan poco anti-nomtono? Hasta ahora, nadie lo sabe.

El Big Bang

El Big Bang generalmente es respaldado por la evidencia que los científicos han recolectado durante el siglo pasado, pero aún no hay una buena respuesta para “¿Por qué fue a tropezar en primer división?”

Una explicación es que el Big Bang fue causado por una fluctuación cuántica. La física cuántica predice que el espacio no está efectivamente malogrado. Más acertadamente, las partículas están surgiendo espontáneamente ayer de ser aniquiladas por todo el división, todo el tiempo. Puede ser que el universo sea el resultado de una fluctuación particularmente espectacular.

Todavía hay otras teorías aún más exóticas. Una de esas teorías, señal “cosmología brane”, proviene de la teoría de cuerdas. La idea es que el universo está compuesto por grandes estructuras llamadas salvamentos que existen en hasta 11 dimensiones. Si existen, se cree que estos Branes interactuarán entre sí y, a veces, incluso chocan. Tales colisiones podrían crear un universo como el nuestro.

Curiosamente, esta explicación incluso permite la existencia de un multiverso, donde existe más de un universo.

Desafortunadamente, como la mayoría de las predicciones hechas por la teoría de cuerdas, actualmente no podemos probar la existencia de salvados, y es completamente posible que una respuesta concreta siempre esté fuera de resonancia.

Puede parecer que todos estos misterios pueden resolverse poliedro suficiente tiempo o ingenio comprobado, pero no debemos dar eso por sentado. Muchas de estas preguntas están vinculadas en eventos que ocurrieron hace miles de millones de abriles, en condiciones tan extremas que ni siquiera las reconoceríamos como nuestro propio universo. Algunas de estas ideas, especialmente aquellas que dependen de la teoría de cuerdas, pueden estar permanentemente fuera de nuestro resonancia. Como reducido, estamos garantizados que necesitaremos una nueva física emocionante para obtener una respuesta satisfactoria.