宇宙里绝大多数内容，都不在人眼和普通望远镜的捕捉范围之内。从大爆炸诞生的迷你黑洞，到看不见的暗能量、暗物质，再到能穿透人体的中微子、可以互相吞噬的星系，十个前沿天文方向，各自带着还没有完全解开的谜团。

迷你型黑洞和大家熟悉的巨型黑洞不一样。按照相关理论，它们诞生于宇宙大爆炸初期，属于原生黑洞，个头压缩到原子核级别，如果数量足够，太阳系范围内可能有成千上万个。这类黑洞和第五维空间假说绑定，引力会对时空产生特殊影响。

宇宙微波背景辐射，是大爆炸留下的原始余晖。上世纪 60 年代，科学家偶然捕捉到无处不在的无线电噪音，之后确认它就是宇宙诞生早期的辐射残留。WMAP 卫星测得它的温度大约零下 270 摄氏度，也是天文学家用来推算宇宙组分的重要依据。

暗物质至今没有确定成分。宇宙里我们能看见的恒星、星云、行星，只占很小一部分，绝大多数物质无法靠电磁波直接探测。有猜想认为它由轻量级中微子或者微小黑洞构成；也有一部分研究者提出，不用引入暗物质，修正引力理论，就可以解释星系运转异常。

上世纪 90 年代之前，人类知道的行星只有太阳系这几颗。随着观测技术进步，已经找到数百颗系外行星。大家一直在寻找和地球条件相近的星球，用来判断宇宙里是否还有别的生命家园，新一代望远镜也持续朝着这个目标搜寻。

引力波来自爱因斯坦广义相对论的预言。加速运动的物体会扭曲时空，产生引力波信号，只是信号本身极其微弱，只有黑洞合并这类剧烈宇宙事件才有机会被捕捉。LIGO 地面探测器、规划中的 LISA 空间天线，都在持续搜寻引力波。

星系之间也会发生吞噬，也就是星系相食。引力拉扯之下，大星系慢慢吞并周边更小的卫星星系。仙女座星系就在蚕食附近星团，它和银河系预计会在几十亿年后相撞融合，模拟画面可以还原这场漫长的吞并过程。

中微子不带电，质量趋近于零，穿透能力极强，此刻就有大量中微子不停穿过我们的身体。它诞生于恒星内部核聚变或是超新星爆发。IceCube 项目把探测器埋在南极冰层深处，搭建专门的中微子观测网络，捕捉来自深空的信号。

类星体被叫做宇宙灯塔，也是上世纪 60 年代天文学四大发现之一。它的本体是星系中心的超大质量黑洞，体量往往不到 1 光年，亮度却能超过直径十万光年的普通星系上千倍。哪怕距离上百亿光年，光线依旧可以传到地球，1979 年拍摄的 3C 273，就是最知名的类星体样本。

暗能量和暗物质一起，被视作本世纪最大的天文难题。WMAP 给出的数据显示，宇宙成分里普通物质占 4%，暗物质 23%，剩下 73% 都是暗能量。它推动宇宙加速膨胀，但是它到底是什么，没有统一答案。

反物质拥有和普通物质相反的属性，带正电的正电子就是电子的反粒子。物质和反物质相遇会发生湮灭，质量全部转化成能量，契合质能方程 E=mc²。还有科研思路，设想用反物质湮灭释放的巨大能量，打造反物质飞船发动机。

这些谜题互相勾连。研究类星体和引力波，可以去验证暗能量带来的膨胀效应；捕捉中微子，能看懂恒星爆炸内部发生了什么；寻找系外行星，是在追问生命是不是宇宙里的特例。观测设备不断升级，这些藏在深空里的谜题，还在一点点交出线索。