Anche se le persone hanno studiato i cieli per migliaia di anni, sappiamo ancora relativamente poco universo. Mentre gli astronomi continuano a esplorare, imparano di più su stelle, pianeti e galassie in alcuni dettagli e tuttavia alcuni fenomeni rimangono sconcertanti. Se gli scienziati saranno in grado di risolvere i misteri dell'universo è un mistero stesso, ma l'affascinante studio dello spazio e di tutti i suoi numerosi le anomalie continueranno a ispirare nuove idee e dare slancio a nuove scoperte fintanto che gli umani continueranno a guardare i cieli e si chiederanno "Cosa c'è fuori Là?"
Materia oscura nell'universo
Gli astronomi sono sempre a caccia di materia oscura, una misteriosa forma di materia che non può essere rilevata con mezzi normali, da cui il suo nome. Tutta la materia universale che può essere rilevata con i metodi attuali comprende solo circa il 5 percento della materia totale nell'universo. La materia oscura costituisce il resto, insieme a qualcosa noto come energia oscura. Quando le persone guardano il cielo notturno, non importa quante stelle vedono (e galassie, se usano un telescopio), stanno solo assistendo a una piccola parte di ciò che realmente è là fuori.
Mentre gli astronomi a volte usano il termine "vuoto dello spazio", lo spazio che la luce attraversa non è completamente vuoto. In realtà ci sono alcuni atomi di materia in ogni metro cubo di spazio. Il spazio tra le galassie, che una volta si pensava fosse abbastanza vuoto, è spesso pieno di molecole di gas e polvere.
Oggetti densi nel cosmo
La gente pensava anche che i buchi neri fossero la risposta all'enigma della "materia oscura". (Cioè, si credeva che la materia non spiegata potesse essere nei buchi neri.) Mentre l'idea risulta non essere vera, i buchi neri continuano ad affascinare gli astronomi, con una buona ragione.
I buchi neri sono così densi e hanno una gravità così intensa che nulla - nemmeno la luce - può sfuggirli. Ad esempio, se una nave intergalattica dovesse in qualche modo avvicinarsi troppo a un buco nero ed essere risucchiata dalla sua attrazione gravitazionale "prima faccia", la forza sulla parte anteriore della nave sarebbe molto più forte della forza sul retro, che la nave e le persone all'interno sarebbero distese - o elasticizzate come un taffy - dall'intensità della gravità Tirare. Il risultato? Nessuno esce vivo.
Sapevi che i buchi neri possono e si scontrano? Quando questo fenomeno si verifica tra buchi neri supermassicci, onde gravitazionali sono rilasciati. Sebbene si supponesse l'esistenza di queste onde, in realtà non sono state rilevate fino al 2015. Da allora, gli astronomi hanno rilevato onde gravitazionali da diverse collisioni titaniche del buco nero.
Le stelle di neutroni - gli avanzi della morte di stelle massicce nelle esplosioni di supernova - non sono la stessa cosa dei buchi neri, ma si scontrano anche tra loro. Queste stelle sono così dense che un bicchiere pieno di materiale stellare di neutroni avrebbe più massa della Luna. Gigantesche come sono, le stelle di neutroni sono tra gli oggetti con la rotazione più veloce nell'universo. Gli astronomi che li studiano li hanno cronometrati con velocità di rotazione fino a 500 volte al secondo.
Che cos'è una stella e cosa no?
Gli umani hanno una propensione divertente a chiamare qualsiasi oggetto luminoso nel cielo una "stella", anche quando non lo è. Una stella è una sfera di gas surriscaldato che emana luce e calore e di solito ha una sorta di fusione al suo interno. Ciò significa che le stelle cadenti non sono davvero stelle. (Molto spesso, sono solo minuscole particelle di polvere che cadono attraverso la nostra atmosfera che si vaporizzano a causa del calore dell'attrito con i gas atmosferici.)
Cos'altro non è una stella? Un pianeta non è una stella. Questo perché, per cominciare, a differenza delle stelle, i pianeti non fondono atomi nei loro interni e sono molto più piccola della tua stella media e mentre le comete possono avere un aspetto brillante, non sono stelle, o. Mentre le comete viaggiano intorno al Sole, lasciano tracce di polvere. Quando la Terra attraversa un'orbita cometaria e incontra quelle scie, vediamo un aumento delle meteore (anche non stelle) mentre le particelle si muovono attraverso la nostra atmosfera e vengono bruciate.
Il nostro sistema solare
La nostra stella, il Sole, è una forza da non sottovalutare. Nel profondo del nucleo del Sole, l'idrogeno viene fuso per creare elio. Durante questo processo, il nucleo rilascia l'equivalente di 100 miliardi di bombe nucleari al secondo. Tutta quell'energia si fa strada attraverso i vari strati del Sole, impiegando migliaia di anni per compiere il viaggio. L'energia del sole, emessa come calore e luce, alimenta il sistema solare. Altre stelle attraversano questo stesso processo durante la loro vita, il che rende le stelle i motori del cosmo.
Il sole potrebbe essere la stella del nostro spettacolo, ma anche il sistema solare in cui viviamo è pieno di caratteristiche strane e meravigliose. Ad esempio, anche se Mercurio è il pianeta più vicino al Sole, le temperature possono scendere a una gelida -280 ° F sulla superficie del pianeta. Come? Poiché Mercurio non ha quasi atmosfera, non c'è nulla che intrappoli il calore vicino alla superficie. Di conseguenza, il lato oscuro del pianeta - quello rivolto lontano dal Sole - diventa estremamente freddo.
Mentre è più lontano dal Sole, Venere è considerevolmente più calda di Mercurio a causa dello spessore dell'atmosfera di Venere, che intrappola il calore vicino alla superficie del pianeta. Anche Venere gira molto lentamente sul suo asse. Un giorno su Venere equivale a 243 giorni terrestri, tuttavia l'anno di Venere è di soli 224,7 giorni. Ancora più strano, Venere gira all'indietro sul suo asse rispetto agli altri pianeti del sistema solare.
Galassie, spazio interstellare e luce
L'universo ha più di 13,7 miliardi di anni ed ospita miliardi di galassie. Nessuno è abbastanza sicuro di quante galassie siano state raccontate, ma alcuni dei fatti che conosciamo sono piuttosto impressionanti. Come facciamo a sapere cosa sappiamo delle galassie? Gli astronomi studiano gli oggetti di luce che emettono per indizi sulla loro origine, evoluzione ed età. Luce da stelle lontane e galassie ci vuole così tanto tempo per raggiungere la Terra che stiamo effettivamente vedendo questi oggetti come apparivano in passato. Quando guardiamo il cielo notturno, siamo in effetti, guardando indietro nel tempo. Più lontano c'è qualcosa, più indietro nel tempo appare.
Ad esempio, la luce del Sole impiega quasi 8,5 minuti per viaggiare sulla Terra, quindi vediamo il Sole come appariva 8.5 minuti fa. La stella più vicina a noi, Proxima Centauri, è a 4,2 anni luce di distanza, quindi ci appare ai nostri occhi come era 4,2 anni fa. La galassia più vicina si trova a 2,5 milioni di anni luce di distanza e sembra come quando i nostri antenati ominidi Australopithecus camminavano sul pianeta.
Nel corso del tempo, alcune galassie più vecchie sono state cannibalizzate da quelle più giovani. Ad esempio, il Galassia idromassaggio (noto anche come Messier 51 o M51): una spirale a due bracci che si trova tra 25 milioni e 37 milioni di anni luce di distanza dal La Via Lattea che può essere osservata con un telescopio amatoriale — sembra essere passata attraverso una fusione / cannibalizzazione di galassie nella sua passato.
L'universo è pieno di galassie e le più distanti si stanno allontanando da noi a oltre il 90 percento della velocità della luce. Una delle idee più strane di tutte - e che probabilmente si avvererà - è la "teoria dell'universo in espansione", che ipotizza che il l'universo continuerà ad espandersi e, così facendo, le galassie si allontaneranno ulteriormente fino a quando le loro regioni di formazione stellare alla fine scapperanno su. Tra miliardi di anni, l'universo sarà composto da vecchie galassie rosse (quelle alla fine della loro evoluzione), così distanti che le loro stelle saranno quasi impossibili da rilevare.