什么事暗物质
暗能量据信占宇宙的大约70％，科学家目前试图观测暗能量的效果。但暗能量并不是宇宙中唯一的暗东西，大约25％的宇宙是由完全独立的材料——暗物质组成的。无论是望远镜还是人眼都看不见暗物质，因为暗物质既不发射也不吸收可见光(或任何形式的电磁辐射)。不过，暗物质的引力效应在星团和个体恒星的运动中很明显。许多科学家推测暗物质是由亚原子粒子组成的，这些粒子与创造我们周围万事万物的粒子有着本质的不同。
星系回收
近年来，科学家注意到，星系形成新恒星所消耗的物质似乎多于星系实际上包含的物质。例如，银河系看来每年都会把一颗太阳那么多的尘埃和气体转变成新恒星，但它却没有足够的多余物质来长期维持这种造星速度。一项对遥远星系的研究可能为此提供了答案：科学家注意到，被星系排斥掉的气体正在重返星系中心。
宇宙会怎样了结
科学家现在普遍相信宇宙始于大爆炸。但它会怎样结束?基于一系列因素，理论物理学家相信宇宙的命运可能是以下完全不同的几种之一。如果暗能量的数量不足以抵御引力的压缩力，整个宇宙就可能坍缩成一个奇点，这便是大爆炸的一个镜像——被称为“大收缩”。然而，最近的发现却表明，大收缩的可能性不如“大降温”高。所谓大降温，就是暗能量迫使宇宙进入缓慢、渐进的膨胀，最终所有的残余——燃尽的恒星和死亡的行星，死气沉沉地徘徊在绝对零度之上一点点。如果存在足够的暗能量来压制所有其他力量，就可能发生“大撕裂”——所有星系、恒星甚至原子皆被撕裂。
有没有外星人
1961年，美国天体物理学家弗兰克·德雷克设计了一个颇有争议的公式：通过一系列与外星生命存在的可能性有关的因子(例如宇宙中的恒星形成速率、拥有行星的恒星比例、拥有适合生命存在的条件的行星比例等)的相乘，他猜想其他行星上存在智慧生命的可能性相当大。但问题是：我们至今未听见任何外星人的声音。不过，最近发现了理论上可能拥有生命的遥远行星，这再度激发了科学家寻找外星人的热情。
矩形星系
2012年初，科学家注意到大约7000万光年外的一个天体在可见的宇宙中显得非常特别：这个星系——LEDA 074886的形状竟然颇像矩形(长方形)。尽管大多数星系都呈圆盘状、椭球状或不规则球状，这个星系却是矩形和钻石形状。一些科学家推测，这个形状可能源自两个螺旋星系的碰撞。但原因究竟是什么，则无人知道。
费米泡泡
所谓费米泡泡，是指从银河系中心发出、在银盘上下延伸大约20000光年的神秘的巨型结构。这个奇异的泡泡在2010年首次发现，由超高能伽马射线和X射线辐射组成，肉眼看不见。科学家假设说，这些伽马射线可能是正在被银心超大质量黑洞吞噬的恒星所发出的冲击波。
脉冲星为何脉动
脉冲星是遥远的迅速自转的中子星，它们以规则的间隔发射一道电磁辐射柱，就像旋转的灯塔光柱扫掠海岸线。虽然第一颗脉冲星早在1967年就已发现，科学家几十年来却一直在苦苦探寻导致脉冲星脉动和停止脉动的原因。2008年，一颗脉冲星突然关闭了580天，科学家通过观测终于确定了脉冲星的“开”、“关”周期与导致脉冲星的自转速率降低的磁电流有某种关联。目前，科学家首先想弄明白的是这些磁电流为何会震荡。
月球磁场
月球的最大奥秘之一是：为什么月球地壳中只有部分看来有磁场?这个奥秘困扰科学家已经几十年，但一些科学家现在相信他们找到了答案。在运用电脑模型分析月球的地壳后，他们相信月球地壳的磁性可能是一颗直径约200千米的小行星在大约45亿年前撞击月球南极，从而散落了磁性材料留下的遗迹。另一些科学家则相信，月球磁场或许与其他最近的碰撞有关。究竟孰是孰非，目前仍无定论。
锂在哪里
宇宙大爆炸模型表明，元素锂在整个宇宙中都应该很丰富。但实际情况并非这样。对古老恒星(它们的原材料与大爆炸产生的原材料最相似)的观测显示，锂的数量只有理论值的30％－50％。新的研究暗示，其中一些锂可能被混合进了恒星的中心，望远镜看不到它们。但也有科学家推测，假想中的亚原子粒子——轴子可能吸收了质子，并且降低了在大爆炸之后产生的锂的数量。
跨越多重宇宙
理论物理学家推测，宇宙可能并非唯一的。他们的理念是，我们的宇宙存在于一个泡泡内，多个替代宇宙则被包裹在它们各自的泡泡内。在这些其他宇宙中，物理常数甚至物理法则都彼此大相径庭。尽管多重宇宙理论就像是来自于科幻小说，科学家现在却在寻找物证：大爆炸留下的宇宙背景辐射中的圆盘状模式，可能标志着与其他宇宙的碰撞。
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