我们对于宇宙了解得越多，我们不知道的也就越多

　　天文学未解之谜大集合
　　一些天文学中的未解之谜是理论性的，现有的理论还不能解释某种观察到的现象或实验结果。另外的谜团是实验性的，这意味着难以创建实验来检验所提出的理论或做出更详细的研究。一些天文学中未解决的问题涉及一次性的、不可重复的、仍没有弄清楚原因的异常事件。
　　行星天文学
　　行星系统：行星系统是如何形成的？地球上的水从何而来？
　　在海王星的更远处是否还有星球？如何解释一些柯伊伯带天体的细长轨道？
　　土星的自传速率：为什么土星的磁层表现出接近行星云旋转的（缓慢变化的）周期？土星深层的真实旋转速度是多少？
　　恒星天文学和天体物理学
　　太阳活动周：太阳如何产生大规模周期性逆转的磁场？其他的类太阳行星如何产生磁场，恒星活动周期与太阳活动周期之间有什么相同点和不同点？导致蒙德最小值和其他最小值的原因是什么，太阳周期又如何从最小状态恢复？
　　日冕加热问题：为什么太阳的日冕（大气层界面）比太阳的表面热得多？为什么磁重联效应比标准模型预测的要快多个数量级？
　　恒星质谱的起源是什么？也就是说，为什么天文学家观察到的恒星质量的相同分布初始质量函数显然与初始条件无关？
　　超新星：濒临死亡的恒星爆发形成中子星的确切机制是什么？
　　对核：哪些天体物理过程负责这些稀有同位素的合成？
　　快速射电爆：瞬间射电脉冲只持续几毫秒，据估计，它应该源自不超过数百公里外的辐射源，并以每天几百次的频率出现。虽然提出了不少理论，但是它们的解释并没有被普遍接受。唯一已知的重复快速射电暴来自距离地球大约30亿光年的星系。
　　非上帝粒子和其他超高能宇宙射线：什么物理过程会产生能量超过格莱美查泽品库兹敏极限截断值的宇宙射线？
　　博亚吉安之星（更广为人知的名称是塔比之星）的性质：这颗恒星异常的光度变化的起源是什么？
　　银河系天文学和天体物理学
　　典型螺旋星系的旋转曲线：预测（A）和观察（B）曲线之间的差异是否可归因于暗物质？
　　星系自转问题：暗物质是否会导致围绕星系中心旋转的恒星的观测速度和理论速度的差异，还是有其他的原因？
　　银盘中的年龄金属丰度关系：银河盘（薄和厚部分）中是否存在通用的年龄金属度关系（AMR）？尽管在银河系的局部（主要是薄的）盘中没有强烈AMR的证据，但对于附近的一个厚圆盘星的样本的研究，表明了在厚盘中存在年龄金属丰度关系。
　　黑洞
　　引力奇点：由于量子效应、扭转或其他现象，广义相对论是否在黑洞内部破裂？
　　黑洞无毛定理：黑洞是否有内部结构？如果有，内部结构如何被探测？
　　黑洞信息悖论和黑洞辐射：正如理论上所预期的那样，黑洞是否会产生热辐射？如果会产生，黑洞就会蒸发掉，那么存储在其中的信息会发生什么（量子力学不允许损坏信息）？或者辐射是否会在某个点停止，留下黑洞遗留物？
　　防火墙：黑洞周围是否存在防火墙？
　　最终的秒差距问题：超大质量黑洞似乎已经合并，并且在PKS1302102类星体中已经观察到在该中间范围内似乎是一对。然而，理论预测，当超大质量黑洞的分离达到大约一个秒差距时，它们需要数十亿年的时间才能进行足够紧密的轨道合并，这可比宇宙的年龄长多了。
　　宇宙学
　　理论估计宇宙中暗物质和暗能量的分布
　　暗物质：什么是暗物质？它是粒子吗？它是最轻的超对称伙伴吗？归因于暗物质的现象是不是指某种形式的物质，还是指引力的延伸？
　　暗能量：观测到的宇宙加速膨胀（deSitter阶段）的原因是什么？为什么暗能量的能量密度与当前物质密度相同时，它的能量密度随着时间的推移而产生很大的变化？可能只是我们正好在恰当的时间观察到了？暗能量是纯宇宙常数还是幻影能量的典型模型？
　　重子不对称：为什么在可观察的宇宙中存在比反物质更多的物质？
　　宇宙常数问题：为什么真空的零点能量不会导致大的宇宙常数？是什么让它消失了？
　　宇宙的大小和形状：可观测宇宙的直径约为930亿光年，但整个宇宙的大小是多少？什么是共同空间的三重流形，即宇宙的一个共动空间部分，被不正式地称为宇宙的形状？尽管已知曲率在可观察尺度上接近为零，但目前曲率和拓扑结构尚不清楚。宇宙膨胀假说认为宇宙的形状可能是不可测量的，但自2003年以来，JeanPierreLuminet等人和其他团体已经提出宇宙的形状可能是庞加莱十二面体空间。空间是否是不可测量的？是庞加莱空间还是另一种三维流形？
　　宇宙膨胀：宇宙早期的宇宙膨胀理论是否正确，如果是正确的，这个时期的细节是什么？什么假设的膨胀引起了这种宇宙膨胀的标量场？如果宇宙膨胀在某一时刻发生，它是否会通过量子力学波动的膨胀自我维持，并因此在一些极其遥远的地方持续进行？
　　地平线问题：大爆炸理论似乎预测到夜空中可测量的各向异性比观测到的更大，为什么遥远的宇宙如此均匀？通常的回答是宇宙膨胀，但是其他可能的解释，例如变速光，也许更合适回答这个问题？
　　邪恶之轴：微波天空，距离超过130亿光年，它一些大特征似乎与太阳系的运动方向一致。这是由于处理中的系统性错误，局部影响导致的结果偏差？还是无法解释的违反哥白尼原则的行为？
　　宇宙的起源和未来：事物存在的条件是如何产生的？宇宙是朝着大冻结，大裂口，大紧缩还是大反弹的方向前进？或者它只是无限循环模型的一部分？
　　地外生命
　　宇宙中是否还存在其他生命？尤其，是否还有其他智慧生命？如果有，那对于费米悖论又该如何解释？
　　Wow！信号的本质：假如这个奇异事件是一个真实的信号，那么，它的起源是什么？
　　如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除
　　转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处