1、外星人之謎。如此廣闊的宇宙到底有沒有外星人瞭，現在雖然還沒有找到外星人，但是大多數的科學傢想念，降瞭地球上存在智慧生物外，其它的空間一定也存在著智慧生物，也就是外星人，隻是我們還沒有發現他們。不過世界上究竟有沒有外星人，這始終是個謎。
2、行星吞食。長期以來，天體物理學傢就預言說：兩顆恒星如相離過近，其中一顆很可能被另一顆“吞掉”。現在已發現這種“吞食”現象真的發生瞭，位於某星雲中部相距很近的一對恒星中的一顆被另一顆無情地“吞掉”瞭。
3、系外行星。歷史上天文學傢一般相信在太陽系以外存在著其它行星，然而它們的普遍程度和性質則是一個謎。直至1990年代人類才首次確認系外行星的存在，而自2002年起每年都有超過20個新發現的系外行星。不過，許多有關這些行星的證據絕大多數還是間接的。
4、真空能量。真空能量是一種存在於空間中的背景能量，即使在沒有物質的空間（稱為自由空間(freespace)）亦然存在。真空能量導致瞭多數基本力的存在。它的效應可以在各式各樣的實驗中觀測到，例如光的自發放射、伽馬輻射、卡西米爾效應、范德瓦耳斯爾力、蘭姆位移等等。另外它也被認為與物理宇宙學中的宇宙常數項有關。
