關于宇宙的九個謎團

安利

如今，天文學家已經探測到了引力波。宇宙中還有什么在等待著人類去發現呢？下面就是一些令人困擾的關于宇宙的謎團。

是什么引發了宇宙大爆炸？

大爆炸理論是迄今關于宇宙起源的最有影響力的一種學說。但是，一個令人“腦洞大開”的問題是：是什么引發了宇宙大爆炸？137億年前宇宙時空誕生之前發生了什么，或者所謂的“之前”根本不存在？科學家提出了一系列理論，如“大反彈”“多元宇宙”“循環宇宙”“平行世界”等。根據多元宇宙理論，我們所在的宇宙只是大量宇宙中的一個，宇宙的數量可能是無限的，并不斷有新的“后代”形成，每個宇宙就像漂浮在肥皂泡海洋中的一個肥皂泡。

宇宙將如何終結？

科學家不僅好奇宇宙的起源，還關心宇宙的終結，是“大收縮”，是“大凍結”，還是“大撕裂”？如果暗能量不足以抵御最終占據支配地位的引力，整個宇宙就可能坍縮成一個奇點，與“大爆炸”正相反；或者暗能量使宇宙進入緩慢、漸進的膨脹，所有的物質死寂于絕對零度附近；若暗能量壓制了其他所有力量，就會讓宇宙的結構發生扭曲，導致“大撕裂”。宇宙的終極命運如何，還不得而知。

引力為什么這么奇怪？

引力雖然是宇宙四大基本力之一，可是與其他幾種力相比實在是太微弱了，一個人也能輕易地克服地球的引力騰空躍起。為了更好地描述引力，并把這種奇特的力和其他幾種力完美地用一種物理理論統一起來，科學家絞盡腦汁，還設想出“引力子”概念；另有看法則認為，引力其實可能和其他三種基本力一樣強，但是它的影響作用流向了額外維度空間。

除了黑洞，是否還有白洞？

愛因斯坦廣義相對論證明了黑洞的存在，目前已經發現了幾個黑洞，其中一個就處于銀河系的中心。不僅如此，通過愛因斯坦的方程式還能證明白洞的存在。與黑洞相反，白洞向外部區域提供物質和能量，但不能吸收外部區域的任何物質和輻射。白洞尚未經過觀測證實，如果發現了白洞，那么很多宇宙問題就可以迎刃而解了，比如“構成星系的物質從何而來”等等。

“費米氣泡”是如何形成的？

人們已經知道銀河系中存在超大質量黑洞，但令人吃驚的是，黑洞似乎“吹出”兩個對稱而巨大的“氣泡”，跨度達到5萬光年，幾乎橫跨銀河系中央，與銀河系盤面相互垂直。這個被稱為“費米氣泡”的結構是科學家2010年利用費米伽瑪射線空間望遠鏡觀測到的，科學家認為其可能來源于200萬年前的一次大爆發。研究還顯示，氣泡中包含了硅、碳以及鋁元素，這表明其中的物質可能來自質量較大的恒星，也可能是黑洞吞噬恒星后釋放出的噴流。目前，天文學家還在觀測這次大爆發的余波。

如何讓暗物質“現形”？

科學家推斷，宇宙中大約1/4的部分是暗物質。暗物質雖不可見，但卻必須存在，否則星系就不會形成，宇宙就進化不成現在的樣子。如何找到暗物質呢？科學家考慮用三種方法：一是模擬宇宙大爆炸，二是探測暗物質粒子與普通粒子碰撞發出的信號，三是發射探測器，在太空中捕捉暗物質的蹤影，如2015年我國發射的暗物質粒子探測衛星“悟空”。

這個星系為什么是矩形？

大多數星系都呈圓盤狀、橢球狀或不規則球狀。2012年，天文學家發現在7 000萬光年以外的一個名為LEDA 074886的星系卻呈現出奇特的矩形，酷似祖母綠切割后的形狀，并推測其可能是兩個螺旋星系碰撞而形成的。

脈沖星的脈動“開關”在哪里？

脈沖星這類星體會周期性地發出電磁脈沖信號，故因之得名，科學家認為它們是快速旋轉的中子星。脈沖星的電磁信號“開關”究竟在哪里呢？2008年，科學家發現一顆脈沖星的電磁信號關閉時間達580天，由此推斷出開關周期與導致脈沖星自轉速率降低的磁流體有關。但是，磁流體又為什么會有波動呢？

鋰都去哪兒了？

鋰是繼氫和氦之后最輕的一種元素。根據宇宙大爆炸理論，鋰元素應該像氫、氦一樣在宇宙中含量很豐富。可是，天文學家對130億年前的3顆罕見早期恒星進行研究，發現其中鋰元素的數量大大低于理論值。這些存在于宇宙誕生之后數億年的古老恒星被認為攜帶著大爆炸產生的“原材料”。有人認為鋰可能處于望遠鏡觀測不到的恒星內部，還有人推測可能是軸子——一種假想的亞原子粒子，把鋰原子的質子吸收了，一部分鋰元素也就不存在了。