“宇宙中绝大多数物质是隐形的。”麻省理工学院天体粒子物理学家特蕾西·R·斯莱特耶与加州大学尔湾分校高能粒子物理学家蒂姆·M·P·泰特在这期特刊中写道。两位科学家长期搜寻宇宙的主体成分——却一直找不到它。他们在文章中指出：“我们可以测量这种‘暗物质’的引力效应。”它能弯曲光线，也能影响热大爆炸遗留的痕迹。“我们有充分理由相信暗物质无处不在。但我们仍不知道它是什么。”
绝大多数存在既遍布各处，又无处可寻。《科学美国人》本期合集探讨的巨大学宙学谜题不止于此：恒星与光本身从何而来？是否存在一个被称为“暗能量”的隐藏粒子与作用力领域，正在影响宇宙的演化？宇宙膨胀是在加速还是减速？黑洞内部藏着什么？如果地球不是唯一承载生命的行星，其他生命在哪里，地外生命又会是什么样子？
科学家并非没有答案。他们有很多答案。真正的难题在于搞清楚哪个答案才是对的。近年来投入使用的惊人仪器正在协助攻克这些难题，比如詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）。西班牙国家研究委员会天体物理学家何塞·玛丽亚·迭戈·罗德里格斯写道：“这台天文台已经开始回答天文学中一些最重大的问题。它同时也提出了许多新问题。”迭戈·罗德里格斯特别关注韦布望远镜发现的可追溯到时间起源附近的“超大质量”黑洞。这些巨型黑洞可能是较小黑洞合并的产物，而较小黑洞又源于所谓“恐龙星”的爆炸。如果天体物理学家成功捕捉到这类恒星，他们也将探测到最早的星光——正是这些光塑造了宇宙的演化。
随着宇宙变化，生命可能也在同步演化——不仅在地球上，也许还在开普勒太空任务及类似项目已识别的6200多颗其他行星中的某几颗上。记者莎拉·斯科尔斯写道，这类生命可能类似火星极地冰盖下生存的微生物；我们本期报道中提及，毅力号火星车一直在红色星球上寻找相关迹象。生命也可能存在于木星卫星木卫二埋藏的海洋中，或土星卫星土卫二的间歇泉里。
宇宙中还有某些方面确定性更高，我们能用视觉冲击力极强的图像向你展示。有些展示的是银河系的磁场结构。另一些则带领读者踏上一段旅程：从宇宙大爆炸的遗留辉光出发，穿越第一批恒星诞生的黑暗时期，直到壮丽的螺旋星系形成——最终抵达我们自身的起源。
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