Liste ungelöster Probleme in der Astronomie - List of unsolved problems in astronomy

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Dieser Artikel ist eine Liste bemerkenswerter ungelöster Probleme in der Astronomie . Einige dieser ungelösten Probleme in der Astronomie sind theoretischer Natur, was bedeutet, dass bestehende Theorien anscheinend nicht in der Lage sind, ein bestimmtes beobachtetes Phänomen oder experimentelles Ergebnis zu erklären. Die anderen sind experimentell, was bedeutet, dass es schwierig ist, ein Experiment zu erstellen, um eine vorgeschlagene Theorie zu testen oder ein Phänomen genauer zu untersuchen. Einige beziehen sich auf einmalige Ereignisse, außergewöhnliche Ereignisse, die sich nicht wiederholt haben und deren Ursachen daher unklar bleiben.

Planetenastronomie

Exoplanetarisch

  • Wie ungewöhnlich ist unser Sonnensystem ? Einige beobachteten Planetensysteme enthalten Super-Erde und Hot Jupiters , dass die Umlaufbahn sehr nah an ihre Stars (noch näher als Merkur). Systeme mit jupiterähnlichen Planeten in jupiterähnlichen Umlaufbahnen scheinen selten zu sein. Liegt es an unserem Mangel an Daten angesichts der Schwierigkeit, Exoplaneten zu beobachten? Oder lässt es sich mit der Grand-Tack-Hypothese erklären ?
  • Evolution von Planetensystemen : Wie bildet Akkretion Planetensysteme?

Sonnensystem

  • Evolution der Planetensysteme :
    • Wie bildet Akkretion Planetensysteme?
    • Woher kam das Wasser der Erde ?
  • Umlaufende Körper und Rotation:
    • Gibt es Planeten jenseits von Neptun ?
    • Was ist die Erklärung für die verlängerten Umlaufbahnen einer Gruppe von Kuipergürtel- Objekten?
    • Rotationsgeschwindigkeit des Saturn :
      • Warum rotiert die Magnetosphäre des Saturn mit einer Geschwindigkeit, die der der Wolken des Planeten nahe kommt?
      • Wie hoch ist die wahre Rotationsgeschwindigkeit des tiefen Inneren des Saturn?
  • Satelliten- Geomorphologie :
    • Was ist der Ursprung der Hochgebirgskette , die dem Äquator des Saturnmondes Iapetus eng folgt ?
      • Ist es der Überrest des heißen und schnell rotierenden jungen Iapetus?
      • Ist es das Ergebnis von Material (entweder aus den Ringen des Saturn oder seinem eigenen Ring), das sich im Laufe der Zeit auf der Oberfläche angesammelt hat?

Sternastronomie und Astrophysik

  • Sonnenzyklus :
    • Wie erzeugt die Sonne ihr sich periodisch umkehrendes großräumiges Magnetfeld?
    • Wie erzeugen andere sonnenähnliche Sterne ihre Magnetfelder, und was sind die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den Zyklen der stellaren Aktivität und denen der Sonne?
    • Was hat das Maunder-Minimum und andere große Minima verursacht und wie erholt sich der Sonnenzyklus von einem Minimum?
  • Probleme mit der koronalen Erwärmung :
    • Warum ist die Korona der Sonne (Atmosphärenschicht) so viel heißer als die Sonnenoberfläche?
    • Warum ist der magnetische Wiederverbindungseffekt um viele Größenordnungen schneller als von Standardmodellen vorhergesagt?
  • Weltraumwettervorhersage :
  • Was ist der Ursprung des stellaren Massenspektrums? Das heißt, warum beobachten Astronomen die gleiche Verteilung der Sternmassen – die anfängliche Massenfunktion  – anscheinend unabhängig von den Anfangsbedingungen?
  • Supernova : Was ist der genaue Mechanismus, durch den eine Implosion eines sterbenden Sterns zu einer Explosion wird?
  • p-Kerne : Welcher astrophysikalische Prozess ist für die Nukleogenese dieser seltenen Isotope verantwortlich?
  • Fast Radio Bursts (FRBs): Was verursacht diese transienten Radiopulse von entfernten Galaxien, die jeweils nur wenige Millisekunden dauern? Warum wiederholen sich einige FRBs in unvorhersehbaren Abständen, die meisten jedoch nicht? Dutzende von Modellen wurden vorgeschlagen, aber keines wurde allgemein akzeptiert.
  • Das Oh-My-God-Teilchen und andere ultrahochenergetische kosmische Strahlung : Welche physikalischen Prozesse erzeugen kosmische Strahlung, deren Energie den GZK-Grenzwert überschreitet ?
  • Natur von KIC 8462852 , allgemein bekannt als Tabby's Star: Was ist der Ursprung der ungewöhnlichen Helligkeitsänderungen dieses Sterns?

Galaktische Astronomie und Astrophysik

Rotationskurve einer typischen Spiralgalaxie: vorhergesagt ( A ) und beobachtet ( B ). Kann die Diskrepanz zwischen den Kurven auf dunkle Materie zurückgeführt werden?
  • Galaxienrotationsproblem : Ist Dunkle Materie für die Unterschiede in der beobachteten und theoretischen Geschwindigkeit von Sternen verantwortlich, die sich um das Zentrum von Galaxien drehen, oder ist es etwas anderes?
  • Alter-Metallizitäts-Beziehung in der galaktischen Scheibe: Gibt es eine universelle Alter-Metallizitäts-Beziehung (AMR) in der galaktischen Scheibe (sowohl „dünne“ als auch „dicke“ Teile der Scheibe)? Obwohl es in der lokalen (hauptsächlich dünnen) Scheibe der Milchstraße keine Hinweise auf eine starke AMR gibt, wurde eine Probe von 229 nahen „dicken“ Scheibensternen verwendet, um die Existenz einer Alter-Metallizitäts-Beziehung in der galaktischen dicken Scheibe zu untersuchen , und weisen auf eine Alter-Metallizitäts-Beziehung in der dicken Scheibe hin. Sternalter aus der Asteroseismologie bestätigen das Fehlen einer starken Alter-Metallizitäts-Beziehung in der galaktischen Scheibe.
  • Ultraluminöse Röntgenquellen (ULXs): Welche Leistung haben Röntgenquellen, die nicht mit aktiven galaktischen Kernen verbunden sind, aber die Eddington-Grenze eines Neutronensterns oder stellaren Schwarzen Lochs überschreiten ? Sind sie auf Schwarze Löcher mittlerer Masse zurückzuführen ? Einige ULXs sind periodisch, was auf eine nicht isotrope Emission eines Neutronensterns hindeutet. Gilt das für alle ULXs? Wie könnte ein solches System entstehen und stabil bleiben?
  • Was ist der Ursprung des GeV-Überschusses des Galaktischen Zentrums ?
  • Die Infrarot/TeV-Krise - fehlende Abschwächung von sehr energiereichen Gammastrahlen aus extragalaktischen Quellen.

Schwarze Löcher

  • Gravitationssingularitäten : Zerbricht die Allgemeine Relativitätstheorie im Inneren eines Schwarzen Lochs aufgrund von Quanteneffekten , Torsion oder anderen Phänomenen?
  • No-Haar-Theorem :
    • Haben Schwarze Löcher eine innere Struktur?
      • Wenn ja, wie könnte die interne Struktur untersucht werden?
  • Supermassereiche Schwarze Löcher :
    • Was ist der Ursprung der M-Sigma-Beziehung zwischen der Masse eines supermassiven Schwarzen Lochs und der Geschwindigkeitsdispersion der Galaxie?
    • Haben die am weitesten entfernten Quasare ihre supermassiven Schwarzen Löcher so früh in der Geschichte des Universums auf bis zu 10 10 Sonnenmassen anwachsen lassen ?
  • Schwarzes Loch Informationsparadoxon und schwarzes Loch Strahlung :
    • Produzieren Schwarze Löcher Wärmestrahlung, wie aus theoretischen Gründen erwartet?
      • Wenn ja und Schwarze Löcher verdampfen können, was passiert dann mit den darin gespeicherten Informationen (da die Quantenmechanik keine Zerstörung von Informationen vorsieht)? Oder hört die Strahlung irgendwann auf und hinterlässt Überreste von Schwarzen Löchern?
  • Firewalls : Existiert eine Firewall um ein Schwarzes Loch herum?
  • Letztes Parsec-Problem : Supermassive Schwarze Löcher scheinen verschmolzen zu sein, und in PKS 1302-102 wurde ein Paar in diesem Zwischenbereich beobachtet . Die Theorie sagt jedoch voraus, dass es Milliarden von Jahren dauern würde, bis sie eng genug umkreisen, um sich zu verschmelzen, wenn supermassive Schwarze Löcher einen Abstand von etwa einem Parsec erreichen - mehr als das Alter des Universums.

Kosmologie

Geschätzte Verteilung von Dunkler Materie und Dunkler Energie im Universum

Außerirdisches Leben

  • Gibt es anderes Leben im Universum ? Besonders;
    • Gibt es ein anderes intelligentes Leben?
  • Natur von Wow! signalisieren :
    • War dieses einzigartige Ereignis ein echtes Signal?
      • wenn ja, was war der ursprung?

Siehe auch

Verweise