迷你型黑洞
按照新的理论，如果迷你型黑洞拥有强大的重力场，太阳系中将遍布数千个迷你型黑洞，它们只有原子核般大小。不同于其他大体积黑洞，迷你型黑洞来自于宇宙大爆炸的残留物，由于它们与第五维空间有关，对时空产生不同程度的效应。
宇宙微波背景辐射（CMB）
宇宙微波背景辐射是宇宙诞生之初大爆炸时期的原始残留物，1960年代科学家首次证实它的存在，当时科学家发现一种无线电噪音在太空中四处辐射，最终确定这是宇宙微波背景辐射，它是证实宇宙爆炸论最充分的证据。宇宙微波背景辐射是宇宙最古老的光，它的发现被列入20世纪60年代天文学四大发现之一。近期，微波异向性侦测器（WMAP）测定宇宙微波背景辐射的温度为零下270摄氏度。
暗物质
究竟暗物质的性质和成份是什么？迄今为止这仍是天体物理领域的一个难解谜团。科学家们相信宇宙中仅有少部分物质是人类肉眼所能观测到的，而绝大多数物质是人类使用当前技术无法直接探测观察，这就是暗物质。有人猜测暗物质是由无形黑洞的轻量级微中子组成。目前，一些科学家置疑暗物质存在的真实性，并暗示更好地理解宇宙重力作用，可能会解开暗物质之谜。
太阳系外行星
直到1990年代初，科学家对行星的认识还仅限于太阳系内的几颗行星，迄今为止（2006年7月），天文学家已发现宇宙中存在190多颗太阳系外行星。是否宇宙中还存在着第二个地球？系外行星中是否有生命存在？这将是科学家们待解之谜。天文学家普遍认为，更为先进的天文技术很有可能揭示和发现类似地球的其他行星。
重力波
艾伯特·爱因斯坦在《广义相对论》中预言，任何物体处在加速状态下都会发出重力波，重力波是时空中扭曲失真的一种结构。重力波十分微弱，因此科学家认为在一些能形成重力波的"宇宙事件"中才能探测到，所谓的"宇宙事件"包括黑洞合并等。镭射干涉引力波观测站（LIGO）和镭射干涉仪空间天线（LISA）现积极探测神秘难懂的重力波。
星系相食
如同地球的动物一样，随着时间的流逝，星系之间也可以相互"吞食"和进化。目前，银河系的邻居仙女座星系就在吞噬着附近的卫星，在仙女座附近离散分布着数十个星团。
微中子
微中子带有中性电，事实上是一种无质量的基本粒子，它能够无阻碍地传输数英里。也许当你看这条新闻时，微中子便不知不觉地穿过你的身体。这种"幻影"粒子产生于健康星体的内部燃烧，这种原理就如同垂死星体的超新星爆炸。目前，科学家建立了一个微中子观测网（IceCube），该专案将探测器埋入地下、海水中或巨大冰层下。
类星体
类星体也是20世纪60年代天文学四大发现之一，它的光度很强，科学家可观测到遥远宇宙边缘类星体所释放的光芒。它们的大小不到1光年，而光度却比直径约为10万光年的巨星系还大1000倍！它的光芒使我们即使远在100亿光年之外仍能观测到它们，类星体又被称为"宇宙灯塔"。目前，天体物理领域一致认为，类星体是遥远星系中心巨大的黑洞。
暗能量
科学家称，21世纪称科学界最大的谜团就是暗能量和暗物质。人们知道暗能量存在于宇宙，却不知它的构成是什么，它的构成与人类已知物质完全不同。据微波异向性侦测器（WMAP）结果显示，宇宙中普通物质只占4%，23%的物质为暗物质，73%是暗能量。
反物质
宇宙中存在着看不见的"反物质世界，"它的属性与我们的认知恰恰相反，比如，一个带有负电的电子，从反物质角度解释，它还拥有对应的反物质能量，即一个带正电电子。当物质和反物质相互碰撞作用，彼此能量抵消，碰撞之后即符合爱因斯坦的质能议程式：E=mc2。据了解，科学家在未来新型太空飞船设计中提出了反物质发动机方案。
来源:网文
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