¿Cuál es la mayor pregunta sin respuesta en astrofísica?
Respuestas
La pregunta más importante en astrofísica (es decir, ignorando las cuestiones más cosmológicas) es ¿qué diablos es la materia oscura?
Basándonos en nuestras simulaciones y observaciones actuales, sabemos mucho sobre la materia oscura, dónde está, qué tan pesada es y cómo sus distribuciones deben haber cambiado con el tiempo para lograr, por ejemplo, que la formación de galaxias siga el patrón que observamos hoy. .
En la mayoría de los campos, simplemente se da por sentado (en un sentido científico) que existe materia oscura ( aunque, por supuesto, hay grupos que trabajan en teorías de gravedad modificada), simplemente porque tenemos mucha información al respecto.
Aparte, claro está, de lo que realmente es (e incluso si realmente es real).
Si bien esta pregunta permanece abierta, prácticamente todos los artículos que se publican sobre dinámica galáctica, modelos de formación o cualquier artículo que trate sobre temas de la escala de las galaxias van acompañados de un texto no escrito: "por supuesto, esta conclusión está sujeta a cambios drásticos con respecto a la situación actual". Estado del modelo de materia oscura”.
Esto también tiene un efecto en cadena en otras escalas más pequeñas: los estudios de discos de acreción y agujeros negros se basan en la Relatividad General, pero si la materia oscura no es real, entonces GR es un modelo incompleto y estos campos también necesitarían reajustarse, y y así sucesivamente.
La respuesta a esta pregunta podría, potencialmente, tener un enorme efecto dominó en todos los artículos escritos desde alrededor de la década de 1960. ¡Esa es una perspectiva muy emocionante (aunque algo desalentadora)!
Otras preguntas abiertas en astrofísica incluirían:
- ¿Cuál es el mecanismo para la formación de chorros relativistas?
- Sabemos que provienen del eje polar de algunos discos de acreción de agujeros negros, pero no se comprende bien el mecanismo exacto de su formación (y por qué algunos pero no otros).
- ¿Qué causa las ráfagas de radio rápidas?
- Fenómenos transitorios que duran sólo milisegundos, tenemos docenas de ideas sobre lo que podrían ser, pero no tenemos idea de cómo discernir entre ellos.
- ¿Cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el universo primitivo?
- Podemos ver muchos quásares a gran distancia (= muy atrás en el tiempo), que son muchas veces más grandes de lo que deberían ser en ese momento, dada nuestra comprensión de cómo se forman.
- ¿De dónde provienen los rayos cósmicos de energía ultraalta?
- Hemos observado varias lluvias de partículas causadas por partículas con energías mucho mayores de lo que predice cualquier teoría (¡la partícula Oh-Dios mío tenía la energía cinética de una pelota de béisbol que se movía a 58 mph en un solo protón!)
- ¿Qué es el mecanismo de las supernovas?
- ¿Cómo cambia exactamente una estrella en sus últimos días para permitirle formar una supernova?
Estos son sólo un vistazo rápido a algunas de las cuestiones astrofísicas abiertas más famosas.
Por supuesto, existen líneas ligeramente borrosas entre estos problemas:
- Yo clasifico la Materia Oscura como un problema astrofísico, por sus impactos en el modelado de sistemas galácticos, pero otros lo pondrían en cosmología.
- Tienes preguntas como "¿Existe vida inteligente ahí fuera?", que, si bien está en la misma región que la astrofísica, actualmente no es una pregunta astrofísica (sin embargo, los nuevos telescopios podrían cambiar eso).
¡Pero esto debería servir como un estudio general del campo!
La pregunta más importante en astrofísica es qué tan grande debe ser el universo para que ocurra un hipotético Gran Desgarro.
Dejando a un lado el "humor" como este, en realidad es una de las preguntas más importantes. Parece bastante claro que el universo se está expandiendo y que la expansión se está acelerando: el Premio Nobel de Física se otorgó por el trabajo en esta área en 2011. ¿Significa esto que el destino final del universo es que eventualmente se hará tan grande que las cosas? ¿En él ya no podrás interactuar?
Algunos otros temas candentes son la naturaleza de la materia y la energía oscuras, la unificación de la teoría gravitacional con otras fuerzas y la conciliación de varias cuestiones relacionadas con la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad. Los exoplanetas están generando un gran interés en estos días. Por mi parte, advertiría contra cosas como "la pregunta más importante" que huele a concurso de popularidad. Yo mismo trabajo en un área relativamente impopular de la astrofísica (métodos estadísticos, especialmente en el análisis de series temporales, y encuentro que las estrellas variables son un buen lugar para desarrollar estos métodos), pero todavía sentimos que estas son preguntas importantes. Debería esperar que, para la mayoría de los astrofísicos, la pregunta más importante sea la que no pueden resolver... todavía.