25 Misteri più misteriosi dell'universo

All'alba del XXI secolo e nonostante tutto il nostro progresso tecnologico e scientifico, l'età dell'universo rimane tutt'altro che certa. Le stime attuali collocano l'età dell'universo a 13, 799 ± 0, 021 miliardi di anni.

Si discute molto su come si sono formate le galassie, ma alla fine non si sa per certo. Dopo il Big Bang, gli scienziati non sono sicuri se le piccole particelle si uniscano lentamente e formino gradualmente stelle, ammassi stellari e, infine, galassie o se l'Universo prima si organizzi come blocchi di materia che in seguito si suddividono in galassie.

Nel 2010, un gruppo di scienziati che lavoravano presso l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha scoperto un paio di "bolle di Fermi" che estendevano decine di migliaia di anni luce sopra e sotto il disco della Via Lattea. Queste strutture sono enormi palloni di raggi gamma energetici che emanano dal centro della nostra galassia, ma ci sono ancora molte cose che non sappiamo su di loro.

Viene chiamata la "galassia smeraldo", ed è stata recentemente scoperta da un team internazionale di astronomi con la Swinburne University of Technology in Australia. La galassia gem-cut è stata rilevata in un'immagine a campo ampio scattata con il Subaru Telescope giapponese dall'astrofisico Dr. Lee Spitler. Si ritiene che la forma insolita sia il risultato di una collisione tra due galassie.

Che cosa, se non altro, esisteva prima del big bang? Siamo stati in grado di individuare la genesi della nostra esistenza conosciuta al Big Bang, ma oltre a ciò siamo ancora senza tracce.

Sappiamo che la Terra era priva di vita quando fu formato il nostro sistema solare. La (e) forma (i) di vita apparve sul nostro pianeta, evolvendosi infine nella specie che conosciamo oggi. Tuttavia, se le prime forme di vita originate sulla Terra o altrove è un enorme mistero che è stato oggetto di un serio dibattito scientifico. Gli scienziati hanno sottolineato che il suo possibile per la vita è sorto spontaneamente quando le condizioni sulla Terra erano diverse. D'altra parte, alcuni scienziati ritengono che molecole organiche complesse potrebbero aver avuto origine nello spazio e essere state portate sulla Terra tramite comete o meteoroidi.

La verità è che davvero non sappiamo esattamente quale sia la materia oscura. Tuttavia gli scienziati sono stati in grado di definire alcune delle sue caratteristiche. Ad esempio, sappiamo che è buio, il che significa che non prende la forma di stelle o pianeti che sono visti. Secondo, non è sotto forma di nuvole scure di materia normale. In terzo luogo, la materia oscura non è l'antimateria e, infine, la materia oscura non è un buco nero grande come una galassia.

Molti grandi dibattiti e ancor più ipotesi hanno preso il centro della scena nella ricerca di una risposta a questa domanda antiquata, ma nessuno è riuscito a rispondere sufficientemente. Tutto ciò che sappiamo è che l'universo è grande! Anche se l'universo osservabile è di circa 13, 8 miliardi di anni (da o per 21 milioni di anni), la distanza dal confine dell'universo osservabile è di circa 46 miliardi di anni luce di distanza. Questo perché l'universo è in continua espansione e si sta ingrandendo.

Il concetto di buco nero ci riporta al 1780, quando John Michell e Pierre Simon Laplace immaginavano "stelle oscure" la cui gravità era così forte che nemmeno la luce poteva sfuggire. Tuttavia, non ne sappiamo ancora molto di loro. Nel 2014, ad esempio, gli scienziati hanno scoperto una galassia con tre buchi neri super-massicci nel suo nucleo, il che potrebbe significare che i gruppi di buchi neri potrebbero essere molto più comuni di quanto pensassimo inizialmente.

La teoria suggerisce che quando due buchi neri si avvicinano abbastanza da non poter sfuggire alla gravità reciproca, si uniranno e diventeranno un buco nero più grande. Un evento del genere sarebbe estremamente violento e, anche se simulando questo evento su potenti computer, non potremmo ancora comprenderlo pienamente. Una fusione di buco nero produrrebbe un'enorme energia e invierà massicce ondulazioni attraverso il tessuto spazio-temporale dell'universo. Tuttavia, nessuno è mai stato testimone di collisioni con buco nero.

La teoria più accettata in questo momento è che gli anelli di Saturno si formassero probabilmente quando oggetti come comete, asteroidi o anche lune si rompevano in orbita attorno al pianeta a causa della sua forte gravità. I pezzi di questi oggetti continuavano a scontrarsi e si rompevano in pezzi ancora più piccoli.

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Secondo la teoria cosmologica standard, il litio, insieme all'idrogeno e all'elio, è uno dei tre elementi che sono stati sintetizzati nel Big Bang. Pertanto, dovremmo vedere un'abbondanza uniforme di litio in tutto l'universo. Tuttavia, non lo facciamo. Con l'osservazione sperimentale, le stelle più vecchie sembrano avere meno litio di quanto dovrebbero, e alcune giovani stelle hanno molto di più. Perché? Non lo sappiamo davvero.

Da dove viene il nostro satellite silenzioso e bello che rende le nostre notti più amichevoli e romantiche? Scienziati e filosofi si sono interrogati su questo per secoli. La prima idea moderna sulla formazione della luna fu la teoria della fissione (di George Darwin, figlio di Charles). Tuttavia, la teoria più ampiamente accettata è che la luna si sia formata quando un grande oggetto (circa la dimensione di Marte) si è schiantato sulla Terra miliardi di anni fa. La collisione ha quindi trasformato la Terra appena formata in una palla di roccia fusa e il materiale espulso in orbita.

Sappiamo già dai nostri lander e orbitatori che l'acqua una volta scorreva in torrenti e grandi inondazioni attraverso il paesaggio ormai arido di Marte. Quello che non sappiamo e stiamo cercando di capire è perché il Pianeta Rosso è diventato così secco e inospitale. Le teorie spaziano dall'impatto di un asteroide che soffia la maggior parte dell'atmosfera nello spazio in un evento catastrofico o erosione del vento solare.

Uno dei più grandi misteri dell'astronomia osservativa negli ultimi trent'anni è stata la natura delle esplosioni di raggi gamma. Possiamo riconoscerli e osservarli ma non abbiamo ancora idea del motivo per cui appaiono casualmente e perché accadono.

Secondo la teoria più accreditata a questo punto, l'energia oscura dovrebbe agire in opposizione alla gravità e occupare l'intero universo, rappresentando la maggior parte dell'energia in essa contenuta (circa il 68%) e facendo accelerare la sua espansione. Oltre a questo, l'energia oscura è un mistero completo.

Il nostro universo, secondo le teorie di Einstein, ha circa 13, 8 miliardi di anni e si è formato da un punto infinitamente piccolo durante il Big Bang. Mentre la maggior parte degli scienziati oggi sembra accettare questo modello, la comunità scientifica non è ancora in grado di spiegare cosa è accaduto all'interno di questo piccolo punto - chiamato singolarità - o cosa è accaduto prima. In realtà, possiamo solo ipotizzare come sia avvenuto il Big Bang.

Questo è un altro grande mistero che molti pensatori e scienziati hanno cercato di risolvere in tutta la storia della civiltà umana, ma non ha ancora ricevuto risposta. Possiamo riconoscere tutti i tipi di vita? Cosa succede se un diverso tipo di vita ci sta fissando ma non possiamo capirlo?

È senza dubbio una delle domande più antiche e i più grandi misteri della storia umana. Sebbene ci siano teorie là fuori che cercano di spiegare l'alba della vita; spiegazioni che implicano reazioni chimiche sempre più complesse con reazioni chimiche che diventano autosufficienti, la verità è che gli scienziati non hanno una chiara spiegazione definitiva per la vita.

Fino a quando gli umani sono stati in grado di pensare e ragionare, una domanda si è incentrata nella parte posteriore della nostra testa: come facciamo a sapere che tutto ciò che vediamo è tutto ciò che esiste? La scienza moderna è quasi certa che potrebbero esistere universi paralleli (e quindi vite) ma testare tale concetto è difficile.

La gravità ha avuto un ruolo importante nel rendere l'universo così com'è. La gravità è la forza che fa raggruppare pezzi di materia in pianeti, lune e stelle. A causa della gravità, se lasci cadere qualcosa, cade giù, invece che su. Bene, lo sanno tutti! Ma cosa significa veramente? Anche se gli scienziati possono osservare e capire come si comporta la gravità, non hanno la minima idea del perché esiste. Per esempio, se la gravità è una forza che fa sì che tutta la materia sia attratta da tutte le altre materie, perché gli atomi sono per lo più spazi vuoti all'interno? O perché le forze che tengono insieme gli atomi sono diverse dalla gravità? È possibile che tutte le forze che vediamo al lavoro in natura siano davvero lati diversi della stessa forza o struttura di base? Tutte queste domande rendono la natura e l'esistenza della gravità uno dei più grandi misteri.

Dall'antichità ad oggi, tutti gli scienziati e i biologi sono stati assolutamente sicuri di una cosa: l'acqua è essenziale per la vita. Studi recenti, tuttavia, hanno dimostrato che i microbi possono rimanere vivi in ​​assenza di acqua quasi indefinitamente, e la scienza ora si chiede se l'acqua sia essenziale solo per il tipo di vita che possiamo riconoscere e comprendere.

Fino ad ora non abbiamo trovato un pianeta esattamente come la Terra, o anche uno che sia in grado di ospitare la vita. Tuttavia, ci sono prove che un pianeta come la Terra non sia così irrealistico. L'anno scorso, la NASA ha scoperto il primo pianeta vicino alla Terra nella "zona abitabile" attorno a un sole molto simile al nostro (Kepler-186f).

Una domanda spaventosa a cui pensare. Quando l'enigma che chiameremo universo verrà alla sua fine? La risposta, come potresti aver indovinato, è avvolta nell'incertezza. Gli scienziati non sono nemmeno sicuri se l'universo arriverà a una fine definita o una "coda di coda" più graduale. I suggerimenti per la morte dell'universo vanno da "heat death" - che è la morte di tutte le differenze di calore nell'universo - a un universo che collassa su se stesso. Tutte le teorie sono spaventose.

L'intera questione dell'antimateria è iniziata ufficialmente nel 1928 con il fisico Paul Dirac, che sviluppò una teoria che combinava la meccanica quantistica e la relatività speciale di Einstein per fornire una descrizione più completa delle interazioni degli elettroni. Ciò che apprendiamo da questa teoria è che la materia e l'antimateria si annichilano a vicenda. Quindi se noi e tutto il resto siamo fatti di materia, perché esistiamo ancora? Non importava e l'antimateria si annichilava completamente al momento del Big Bang? Forse qualche antimateria esiste ancora da qualche altra parte? Tali domande hanno portato a teorie speculative, dall'interruzione delle regole che governano l'universo all'esistenza di un intero anti-universo da qualche altra parte.