25 mystères les plus mystérieux de l'univers

À l'aube du XXIe siècle et malgré tous nos progrès technologiques et scientifiques, l'âge de l'univers reste loin d'être certain. Les estimations actuelles placent l'âge de l'univers à 13, 799 ± 0, 021 milliard d'années.

Il y a beaucoup de débats sur la formation des galaxies, mais à la fin de la journée, personne ne le sait à coup sûr. Après le Big Bang, les scientifiques ne sont pas sûrs que les petites particules s'associent lentement pour former progressivement des étoiles, des amas d'étoiles et éventuellement des galaxies ou que l'Univers s'organise d'abord comme des amas de matière qui se subdivisent ensuite en galaxies.

En 2010, une équipe de scientifiques travaillant au Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian a découvert une paire de «bulles de Fermi» s'étendant sur des dizaines de milliers d'années-lumière au-dessus et en dessous du disque de la voie lactée. Ces structures sont d'énormes ballons de rayons gamma énergétiques émanant du centre de notre galaxie, mais il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas à leur sujet.

On l'appelle la «galaxie émeraude» et elle a récemment été découverte par une équipe internationale d'astronomes de l'Université de technologie de Swinburne, en Australie. La galaxie coupée en gemme a été détectée dans une image à grand champ prise avec le télescope japonais Subaru par l'astrophysicien Lee Spitler. On croit que la forme inhabituelle est le résultat d'une collision entre deux galaxies.

Qu'est-ce qui existait avant le big bang? Nous avons été en mesure de distinguer la genèse de notre existence connue au Big Bang mais au-delà, nous sommes toujours désemparés.

Nous savons que la Terre était dépourvue de vie lorsque notre système solaire a été formé. Des formes de vie sont alors apparues sur notre planète, évoluant finalement vers les espèces que nous connaissons aujourd'hui. Cependant, que les premières formes de vie soient apparues sur Terre ou ailleurs, c'est un énorme mystère qui a fait l'objet de débats scientifiques sérieux. Les scientifiques ont souligné qu'il est possible que la vie se soit produite spontanément lorsque les conditions sur Terre étaient différentes. D'un autre côté, certains scientifiques pensent que des molécules organiques complexes pourraient provenir de l'espace et avoir été amenées sur Terre par l'intermédiaire de comètes ou de météorites.

La vérité est que nous ne savons vraiment pas exactement ce qu'est la matière noire. Cependant les scientifiques ont été en mesure de définir certaines de ses caractéristiques. Par exemple, nous savons qu'il fait sombre, ce qui signifie qu'il ne prend pas la forme d'étoiles ou de planètes visibles. Deuxièmement, ce n'est pas sous la forme de nuages ​​sombres de la matière normale. Troisièmement, la matière noire n'est pas de l'antimatière et finalement, la matière noire n'est pas un trou noir de la taille d'une galaxie.

Beaucoup de grands débats et encore plus d'hypothèses ont occupé le devant de la scène dans la recherche d'une réponse à cette question archaïque, mais aucun n'a réussi à y répondre suffisamment. Tout ce que nous savons, c'est que l'univers est grand! Bien que l'univers observable soit d'environ 13, 8 milliards d'années (soit 21 millions d'années), la distance à la limite de l'univers observable est d'environ 46 milliards d'années-lumière. C'est parce que l'univers est en constante expansion et devient plus grand.

Le concept des trous noirs nous ramène aux années 1780, lorsque John Michell et Pierre Simon Laplace imaginaient des «étoiles noires» dont la gravité était si forte que même la lumière ne pouvait s'échapper. Cependant, nous n'en savons toujours pas beaucoup à leur sujet. En 2014, par exemple, les scientifiques ont découvert une galaxie avec trois trous noirs super massifs, ce qui pourrait signifier que des amas de trous noirs pourraient être beaucoup plus communs que nous le pensions initialement.

La théorie suggère que lorsque deux trous noirs se rapprochent suffisamment pour ne pas s'échapper de la gravité de l'autre, ils se confondent et deviennent un plus grand trou noir. Un tel événement serait extrêmement violent et la vérité serait racontée même en simulant cet événement sur des ordinateurs puissants, nous ne pouvons toujours pas le comprendre complètement. Une fusion de trous noirs produirait une énergie énorme et enverrait des ondulations massives à travers le tissu spatio-temporel de l'univers. Cependant, personne n'a été témoin de collisions de trou noir pour le moment.

La théorie la plus acceptée en ce moment est que les anneaux de Saturne se sont probablement formés quand des objets tels que des comètes, des astéroïdes ou même des lunes se sont détachés en orbite autour de la planète en raison de sa forte gravité. Les morceaux de ces objets ont continué à entrer en collision les uns avec les autres et ont éclaté en morceaux encore plus petits.

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Selon la théorie cosmologique standard, le lithium, avec l'hydrogène et l'hélium, est l'un des trois éléments qui ont été synthétisés dans le Big Bang. Par conséquent, nous devrions voir une abondance uniforme de lithium dans tout l'univers. Cependant, nous ne le faisons pas. Par observation expérimentale, les étoiles plus anciennes semblent avoir moins de Lithium qu'elles ne le devraient, et certaines étoiles plus jeunes en ont beaucoup plus. Pourquoi? Nous ne savons pas vraiment.

D'où vient notre calme, beau satellite qui rend nos nuits plus amicales et romantiques? Les scientifiques et les philosophes se posent des questions à ce sujet depuis des siècles. La première idée moderne sur la formation de la lune était la théorie de la fission (par George Darwin, fils de Charles). Cependant, la théorie la plus largement acceptée est que la lune a été formée quand un gros objet (de la taille de Mars) a claqué dans la Terre il y a des milliards d'années. La collision a ensuite transformé la Terre nouvellement formée en une boule de roche fondue et a éjecté du matériel en orbite.

Nous savons déjà par nos atterrisseurs et orbiteurs que l'eau coulait jadis dans les cours d'eau et les grandes inondations à travers le paysage maintenant stérile de Mars. Ce que nous ne savons pas et que nous essayons de comprendre, c'est pourquoi la planète rouge est devenue si sèche et inhospitalière. Les théories vont d'un impact d'astéroïde soufflant la majeure partie de l'atmosphère dans l'espace lors d'un événement catastrophique ou d'une érosion éolienne solaire.

L'un des plus grands mystères de l'astronomie observationnelle au cours des trois dernières décennies a été la nature des sursauts gamma. Nous pouvons les reconnaître et les observer, mais nous ne savons toujours pas pourquoi ils apparaissent au hasard et pourquoi ils se produisent.

Selon la théorie la plus acceptée à ce stade, l'énergie sombre est censée agir en opposition à la gravité et occuper l'univers entier, en y consommant la plus grande partie de l'énergie (environ 68%) et en accélérant l'expansion. Autre que cela, l'énergie sombre est un mystère complet.

Notre univers, selon les théories d'Einstein, a environ 13, 8 milliards d'années et s'est formé à partir d'un point infiniment petit pendant le Big Bang. Alors que la plupart des scientifiques semblent aujourd'hui accepter ce modèle, la communauté scientifique ne peut toujours pas expliquer ce qui s'est passé à l'intérieur de ce petit point - appelé une singularité - ou ce qui l'a précédé. En réalité, nous pouvons seulement spéculer comment le Big Bang est arrivé.

C'est un autre grand mystère que de nombreux penseurs et scientifiques ont tenté de résoudre tout au long de l'histoire de la civilisation humaine, mais il reste encore à y répondre. Pouvons-nous reconnaître toutes sortes de vies? Et si un autre type de vie nous regarde, mais nous ne pouvons pas le comprendre?

C'est sans aucun doute l'une des plus anciennes questions et des plus grands mystères de l'histoire humaine. Bien qu'il existe des théories qui cherchent à expliquer l'aube de la vie; explications qui impliquent une réaction chimique de plus en plus complexe avec des réactions chimiques devenant auto-suffisantes, la vérité est que les scientifiques n'ont pas une explication définitive claire pour la vie.

Aussi longtemps que les humains ont été capables de penser et de raisonner, une question a surgi dans notre tête: Comment savons-nous que tout ce que nous voyons est tout ce qu'il y a? La science moderne est presque certaine qu'il pourrait y avoir des univers parallèles (et donc des vies) mais il est difficile de tester une telle notion.

La gravité a joué un grand rôle dans la création de l'univers tel qu'il est. La gravité est la force qui fait que les morceaux de matière s'agglomèrent en planètes, en lunes et en étoiles. En raison de la gravité, si vous laissez tomber quelque chose, il tombe, au lieu de monter. Eh bien, tout le monde le sait! Mais, qu'est-ce que cela signifie vraiment? Même si les scientifiques peuvent observer et comprendre comment la gravité «se comporte», ils n'ont aucune idée de la raison de son existence. Par exemple, si la gravité est une force qui amène toute la matière à être attirée par toute autre matière, pourquoi les atomes sont-ils principalement des espaces vides à l'intérieur? Ou pourquoi les forces qui retiennent les atomes ensemble sont différentes de la gravité? Est-il possible que toutes les forces que nous voyons au travail dans la nature soient vraiment des côtés différents de la même force ou structure fondamentale? Toutes ces questions font de la nature et de l'existence de la gravité l'un des plus grands mystères.

De l'Antiquité à aujourd'hui, tous les scientifiques et les biologistes sont absolument certains d'une chose: l'eau est essentielle à la vie. Des études récentes ont toutefois montré que les microbes peuvent rester en vie en l'absence d'eau presque indéfiniment, et la science se demande maintenant si l'eau est essentielle uniquement pour le genre de vie que nous pouvons reconnaître et comprendre.

Pour l'instant nous n'avons pas trouvé une planète exactement comme la Terre, ou même une planète capable d'abriter la vie. Cependant, il existe des preuves qu'une planète comme la Terre n'est pas si irréaliste. L'année dernière, la NASA a découvert la première planète proche de la Terre dans la «zone habitable» autour d'un soleil très semblable au nôtre (Kepler-186f).

Une question effrayante à laquelle réfléchir. Quand l'énigme que nous appelons l'univers viendra-t-elle à sa fin? La réponse que vous avez pu deviner est entourée d'incertitude. Les scientifiques ne sont même pas sûrs que l'univers arrivera à une fin définie ou à une "fin" plus progressive. Les suggestions pour la mort de l'univers vont de la «mort thermique» - qui est la mort de toutes les différences de chaleur dans l'univers - à un univers qui s'effondre sur lui-même. Toutes les théories sont effrayantes.

L'ensemble du problème «antimatière» a commencé officiellement en 1928 avec le physicien Paul Dirac, qui a développé une théorie combinant la mécanique quantique et la relativité restreinte d'Einstein pour fournir une description plus complète des interactions électroniques. Ce que nous apprenons de cette théorie, c'est que la matière et l'antimatière s'annihilent mutuellement. Donc, si nous et tout le reste sommes faits de matière, pourquoi existons-nous encore? Peu importait et l'antimatière s'annihilait complètement au moment du Big Bang? Peut-être qu'un peu d'antimatière existe encore ailleurs? De telles questions ont conduit à des théories spéculatives, d'une rupture des règles qui régissent l'univers à l'existence d'un anti-univers entier ailleurs.