Dela med sig:
10 förbryllande kosmiska mysterier som vi nyligen löst
Astronomernas upptäckter leder ofta till fler frågor utan att svara på de som vi redan har. Men inom det senaste året löste forskare 10 kosmiska mysterier som hade förbryllat dem i åratal.
10 Vad är det bisarra objektet i centrum av vår galax?
Under en lång tid har astronomer försökt att räkna ut naturen hos G2, en oförklarlig kropp i mitten av vår galax. Först trodde de att G2 var ett vätgasgasmoln som rörde sig mot det enorma svarta hålet i vårt Vintergata. Men G2 fungerade inte som ett vätgasmoln som fångades i ett svart håls gravitationstryck. Om det hade varit, hade G2 exploderat i en massiv fyrverkerishow som skulle ha väsentligt förändrat det svarta hålet. Istället förblev G2 i omlopp, i stort sett oförändrad.
Ett team av astronomer från UCLA löste äntligen pusslet med hjälp av avancerade teleskop vid Hawaii W.M. Keck Observatory. Genom adaptiv optik kompenserade dessa teleskop för förvrängningen från jordens atmosfär för att ge en tydligare bild av rymden i närheten av det svarta hålet.
Astronomerna lärde sig att G2 är en enorm stjärna omgiven av gas och damm som troligen berodde på sammanslagningen av ett par binära stjärnor. Gravity från ett svart hål orsakar denna typ av fusion och kan slutligen skapa en hel klass av sammanslagna binära stjärnor som liknar G2 nära det svarta hålet. Denna typ av sammanslagna stjärna kommer att expandera i mer än en miljon år och så småningom bosätta sig.
Den expanderande G2 upplever också "spaghetti-fication", annars kallad förlängning, vilket är en vanlig förekomst bland stora föremål nära ett svart hål.
9De närliggande dvärggalaxerna har rätt saker?
Vintergatan är den största galaxen i en grupp av galaxer förenade av gravitationen. Våra närmaste närliggande galaxer är kända som dvärg sfäroidala galaxer. Astronomer undrade om dessa närliggande dvärggalaxer har förutsättningar att bilda stjärnor som vi ser i dvärg oregelbundna galaxer som är över 1000 ljusår från Mjölkets kant (men inte bundna till vår galax av gravitationen). Dessa avlägsna dvärggalaxier innehåller stora mängder neutral vätgas, som bildar bildandet av stjärnor.
Genom att använda känsliga radioteleskop upptäckte astronomer att dvärggalaxer som kretsar inom en viss gräns runt Vintergatan, absolut har ingen vätegas för att bilda stjärnor. Vintergatan är den skyldige, mer specifikt haloen av hetväteplasma som omger vår galax. När närliggande dvärggalaxer kretsar runt Vintergatan, trycker trycket från deras banans hastighet bort galaxernas neutrala vätgas. Så dessa galaxer kan inte bilda stjärnor.
8Hur mycket mörk materia är det verkligen?
Enligt Lambda Cold Dark Matter-teorin, den senaste förklaringen av galaxbildningen, borde vi med blotta ögat kunna se flera stora satellitgalaxer runt vår egen Melkvägsgalax. Men det kan vi inte.
Så astrofysiker Dr Prajwal Kafle från University of Western Australia bestämde sig för att ta reda på varför genom att mäta mängden mörk materia i Vintergatan. "Stjärnor, damm, du och jag, alla saker vi ser utgör bara cirka 4 procent av hela universum," sa han. "Omkring 25 procent är mörk materia, och resten är mörk energi."
Med hjälp av en teknik från 1915 (innan mörk materia uppdagades ens) mäste Kafle mängden mörk materia i vår galax genom att göra en detaljerad studie av stjärnornas hastighet i Vintergatan. Han tittade även på kanterna i vår galax. Hans nya mätning visade att vi har 50 procent mindre mörk materia i vår galax än astronomer en gång trodde.
Med hjälp av Kafles nya mätning av mörkmaterial beräknar Lambda Cold Dark Matter-teorin att vi bara ska se bara tre satellitgalaxer runt Vintergatan. Det är förenligt med vad astronomer ser: det lilla magellanska molnet, det stora magellanska molnet och skytten dvärg galaxen. Dr. Kafle löst ett mysterium som hemsöktes astronomer i cirka 15 år.
Vetenskapsmännen kunde också mäta den hastighet som behövs för att fly från vår galax gravitation-550 kilometer (350 mi) per sekund. Det är 50 gånger snabbare än den hastighet som krävs för en raket för att lämna jordens yta.
7 Vad händer i en explosionsstjärna?
Genom att använda radiointerferometri (blandning av data från flera radioteleskop för att ge en tydligare bild) kunde astronomer i december 2013 se en stjärna go nova-en exploderande stjärna. Detta gjorde det möjligt för dem att lösa mysteriet för skapandet av gammastrålar, elektromagnetisk strålning med hög energi.
Som Tim O'Brien från University of Manchester förklarade, "En nova inträffar när gas från en följeslagare faller på ytan av en [döende] vit dvärgstjärna i ett binärt system [två stjärnor som kretsar varandra]. Detta utlöser en termonukleär explosion på stjärnans yta, som spränger gasen i rymden med hastigheter på miljontals mil per timme. "
Ibland producerar en nova en ny stjärna, men explosionen är svår att förutsäga. Det utskjutna materialet går utåt och rör sig snabbt längs stjärnornas orbitalplan. Efter ett tag kolliderar ett jämnare snabbare utflöde av partiklar från den vita dvärgstjärnan med den långsammare materien. Den resulterande chocken sätter på partiklarna tillräckligt för att skapa gammastrålar.
6 Varför finns inte ett ansikte på månens bortre sida?
Sedan 1959, när det sovjetiska rymdskeppet Luna 3 låt oss se Månas bortre sida för första gången, har astronomer förbryllat över Lunar Farside Highland Problem. Ingen kunde förklara varför den bortre sidan såg så annorlunda ut än månens jord-vända sida. Den andra sidan var ett lapptäcke av kratrar och berg, men det hade nästan ingen maria (mörka områden bestående av platta havsbotten) som vi ser på jordens sida.Maria producerar ansiktet på mannen i månen.
Penn State astrophysicists tror att de har löst mysteriet. Bristen på maria på mångsidans återspeglar den tjockare skorpan med större ackumulering av aluminium och kalcium.
En teori föreslår att ett objekt om storleken på Mars en gång kolliderade med jorden. Tillsammans med jordens yttre skikt sprutades det ut i rymden för att så småningom bilda månen. Men en tidvattenslås mellan jorden och månen behöll samma sida av månen som alltid vänd mot den smälta jorden. Den jordens motstående sidan av månen förblev varm, medan mångsidan av Månen svalnade långsamt. Detta gav en tjockare skorpa på andra sidan.
Penn State Astrophysicists tror att denna tjockare skorpa hindrade magmatisk basalt från att komma till ytan. Meteoroids förmodligen pierced den tunnare jordskorpan på jordens motstående sida av månen och släppte basalt lava, som bildade mariaen som skapar mannen i månen.
Men MIT-forskare säger att ny information från NASAs GRAIL-uppdrag visar att mannen i månen kan ha orsakats av en stor magmagasin inne i månen, inte en asteroid-strejk. Men MIT-gruppen är inte säker på hur plummen uppstod. De kan förmodligen inte bekräfta sin teori utan ett annat måneuppdrag.
5 Vad är det som händer i rymden?
Om du tittar på en klar himmel på natten ser du massor av stjärnor. Med ett litet teleskop ser du planeter, nebulae och galaxer också. Men om du använder en röntgendetektor ser du den ljusa glöden av röntgenstrålar i hela himlen, som är känd som den diffusa röntgenbakgrunden.
Källan till glöd har varit ett mysterium i cirka 50 år. Det finns tre möjligheter. Det kan härledas från bortom vårt solsystem, det kan komma från en "lokal hetbubbla" av gas, eller det kan produceras i vårt solsystem. Forskare lanserade en NASA-raket för att mäta diffus röntgenutsläpp och kunde äntligen lösa mysteriet.
Det mesta av utsläppet kommer från den lokala heta bubblan av gas hundratals ljusår från jorden med resten (vilket är högst 40 procent) av utsläppet som produceras i vårt solsystem, bara några få astronomiska enheter från jorden. Den heta bubblan kan ha orsakats av stjärnvindar och supernovaxplosioner som skapar stora hål i rymden mellan stjärnorna. Om en annan supernova uppträder inom det tomma området kan varmgas som avger röntgenstrålar skapa en bubbla.
Röntgen emitteras också inuti vårt solsystem när solvind, som släpper ut laddade partiklar från solen, träffar neutralt väte och helium. Fram till dess att astronomer kunde förklara glansen i himlen sammanfattade Massimiliano Galeazzi från University of Miami mysteriet så här: "Det är som att resa på natten och se ett ljus, inte veta om ljuset kommer från 10 meter eller 1000 kilometer bort .”
Nu vet vi att det är lite av båda.
4 Vad är den faktiska avståndet till de "sju systrarna"?
Pleiader, även känd som "Sju systrarna", är ett berömdt stjärnkluster i Taurus konstellation. Det anses av astronomer vara ett kosmiskt laboratorium av hundratals unga stjärnor som bildades för omkring 100 miljoner år sedan. Forskare använde Pleiades för att förstå hur stjärnkluster skapas. Det är också användbart som ett baslinjemätningsverktyg för att bestämma avståndet till andra stjärnkluster.
Inledningsvis kom astronomer med på att Pleiader var ungefär 430 ljusår från jorden. Men då Hipparcos, en europeisk satellit som skulle noggrant mäta avståndet till tusentals stjärnor, beräknade avståndet till Pleiades som 390 ljusår. "Det kan inte tyckas som en stor skillnad, men för att passa de fysiska egenskaperna hos Pleiades stjärnorna, utmanade den vår allmänna förståelse för hur stjärnorna formas och utvecklas", förklarar Carl Mellis från University of California.
Med hjälp av ett nätverk av radioteleskop mätte astronomer avståndet till Pleiaderna med parallaxtekniken, där forskare tittade på skiftet i Pleiaderna, sedda från de motsatta ändarna av jordens bana runt solen. Denna nya mätning var 443 ljusår, vilket antas ligga inom 1 procent av det exakta avståndet från jord till Pleiades. Det betyder att Hipparcos var fel, vilket öppnar nya frågor om noggrannheten av avstånden som beräknades till 118 000 andra stjärnor.
3Hva stor är vårt galaktiska grannskap?
Genom att använda känsliga radioteleskop för att fastställa var superkluster av galaxer har gränser upptäckte astronomer att vår vägen för växtvägarna tillhör en nyligen definierad ginorm supercluster kallad "Laniakea" ("enorm himmel" på Hawaiian). Namnet valdes till eder för polynesiska navigatörer som seglade Stilla havet med hjälp av himlen att styra dem.
Innehåller 100.000 galaxer, Laniakea Supercluster har en diameter på 500 miljoner ljusår och en massa på 100 miljoner miljarder soler. Vintergatan ligger på utsidan av Laniakea. Astronomer utvecklade också bättre information om Great Attractor, tyngdpunkten inom vår region av intergalaktiskt utrymme som lockar vår lokala grupp av galaxer inåt och påverkar rörelsen hos andra galaxkluster.
"Vi har äntligen etablerat konturerna som definierar superkluster av galaxer som vi kan ringa hem", säger R. Brent Tully från University of Hawaii. "Det här är inte till skillnad från att du för första gången upptäckte att din hemstad faktiskt är en del av ett mycket större land som gränsar till andra nationer."
2What ominöst öde väntar på jorden?
Astronomer deltar i en typ av himmelsk arkeologi, där de studerar ruiner av planeter efter att deras värdstjärnor dör.De initiala resultaten tyder på en olycklig öde för jorden.
Allt började som ett uppdrag att lösa mysteriet om hur döende vita dvärgstjärnor blir förorenade. En vit dvärgens atmosfär, som borde vara ren väte eller ren helium, är ofta förorenad av tyngre element som kol, järn och kisel.
Ursprungligen trodde forskare att elementen sköts till ytan med extrem strålning från djupt inuti stjärnan. Men med hjälp av ett kraftfullt teleskop för att göra en djupgående analys kunde astronomerna se fingeravtryck av ämnen som kol, fosfor, kisel och svavel när dessa element var i den vita dvärgens atmosfär. Stjärnorna med förorenad atmosfär visade ett högre förhållande kisel till kol än normalt sett i stjärnor. Det var faktiskt samma förhållande som finns i steniga planeter.
"De här stjärnornas sammansättning är ett problem vi har försökt lösa i mer än 20 år", säger professor Martin Barstow vid University of Leicester. "Det är spännande att inse att de sväljer upp rester från planetariska system, kanske som våra egna."
Så det är den olyckliga ödet som väntar på Planet Earth. Miljarder år från nu kommer vår planet att vara lite mer än stenig förorening i Solens döende rester.
1How kommer vår galax sluta?
Genom att lösa ett mysterium om hur galaxerna utvecklas utvecklade forskare också en bättre förståelse för ödet i vår Milky Way Galaxy. De vet att utvecklingen av vissa galaxer påverkas av supermassiva svarta hål i sina centra, precis som vi har i Vintergatan. Dessa svarta hål utvisar nästan all den kalla gasen från de drabbade galaxerna. Utan kall gas kan dessa galaxer inte bilda nya stjärnor.
Medan utflödet av molekylär vätegas är en accepterad del av teorin om galaktisk utveckling, blev forskare förbryllad av hur dessa utflöden av gas accelererades. Med hjälp av avancerade teleskop för att studera intilliggande galax IC5063 fann forskare att högeffektstrålar av elektroner, drivna av centrala svarta hål, accelererar utflödet av molekylär vätegas.
Detta pekar också på det slutliga resultatet för vår Vintergatan, som förutses kollidera med vår galaktiska granne Andromeda på cirka fem miljarder år. När de två galaxerna kolliderar, kommer gas att ackumuleras i systemets centrum och driva sin supermassiva svarta hål. Det kommer att orsaka jets att bilda och kommer att mata ut någon gas kvar i galaxen. När det händer kan den sammanslagna galaxen inte bilda nya stjärnor.
+ Är det bara en illusion?
Vi tror att vi förstår mer och mer om vårt universum. Men forskare vid US Department of Energy's Fermi National Accelerator Laboratory använder ett laseranalysprojekt som heter Holometer för att se om vi faktiskt bor i ett hologram. Det skulle innebära att vår 3-D-värld bara är en illusion, med allt som verkligen kodas i små 2-D-paket.
Det skulle likna hur TV-seriefigurer tror att de bor i en 3-D-värld, men de är fångade på en 2-D-skärm. Forskare tror att informationen i vårt universum kan innehålla paket som hur pixlarna på en TV-skärm innehåller datapunkter. När du står nära din TV kan du se enskilda pixlar. Men när du flyttar längre tillbaka verkar alla pixlar bilda en bild.
Det är möjligt att vår värld definieras på det sättet, med vår "pixel" av rymden lika med ett område omkring 10 biljoner biljoner gånger mindre än en atom. "Vi vill ta reda på om rymdtid är ett kvansystem precis som det är," säger Craig Hogan från Fermilab. "Om vi ser något, kommer det helt att förändra idéer om utrymme vi har använt i tusentals år."
Kanske blir det vår världs Twilight Zone ögonblick.