美国Science杂志2012年选出的天文学八大未解之谜覆盖范围极广，包含暗物质、恒星爆炸的真相等，数年间，无数顶尖科学家对其进行钻研探索。这天文学八大未解之谜分别是：
暗能量是什么?
暗能量的存在是“应需而生”的，用它可以来解释宇宙的加速膨胀，但从未被观察到或测量过，也可能永远不会被直接观测到。
暗物质是什么?
暗物质是将星系物质粘合在一起的“胶水”，也从来没有被观测到过。与暗能量不同，科学家们很可能有朝一日能切实观测到这种物质。
重子哪里去了?
“重子物质”(质子和中子等)组成了恒星、行星、尘埃、气体等可见宇宙，是宇宙中除了暗物质和暗能量的组成部分。但是有超过一半的“重子物质”到现在还没有被找到。
恒星是如何爆炸的?
当恒星内部的燃料耗尽时，有时会爆炸形成超新星。但是恒星爆炸时其内部情况到底是怎样的、爆炸又是如何展开的，科学家们仍无法回答。
是什么使宇宙再电离?
自宇宙大爆炸后几亿年，宇宙中的大部分物质又被电离，并持续至今，但截至目前尚不清楚这是为什么。
各种高能宇宙射线的源头是什么?
尽管地球的大气层能帮助我们抵挡住大多数宇宙射线，但每天仍有这些射线到达地球表面。对于这些宇宙射线中能量最高的那部分，科学家们还无法就其源头达成共识。
为什么我们的太阳系如此独特?
太阳系的每一颗行星都有着独有的特征，为了解释这些不同的特征，科学家们仍在研究行星的形成过程，试图回答太阳系是如何形成的。
为什么日冕那么热?
日冕是太阳的最外层大气，但其温度远远高于太阳表面的温度。距离我们最近的这颗恒星所拥有的这层奇怪的大气仍旧是个谜。这个问题被称为日冕加热。
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