1、外星人之谜 。如此广阔的宇宙到底有没有外星人了，现在虽然还没有找到外星人 ， 但是大多数的科学家想念，降了地球上存在智慧生物外 ， 其它的空间一定也存在着智慧生物，也就是外星人，只是我们还没有发现他们 。不过世界上究竟有没有外星人，这始终是个谜 。
2、行星吞食 。长期以来，天体物理学家就预言说：两颗恒星如相离过近，其中一颗很可能被 另一颗“吞掉” 。现在已发现这种“吞食”现象真的发生了，位于某星云中部相距 很近的一对恒星中的一颗被另一颗无情地“吞掉”了 。
3、系外行星 。历史上天文学家一般相信在太阳系以外存在着其它行星，然而它们的普遍程度和性质则是一个谜 。直至1990年代人类才首次确认系外行星的存在，而自2002年起每年都有超过20个新发现的系外行星 。不过，许多有关这些行星的证据绝大多数还是间接的 。
【宇宙科学家未解之谜】4、真空能量 。真空能量是一种存在于空间中的背景能量，即使在没有物质的空间（称为自由空间(free space)）亦然存在 。真空能量导致了多数基本力的存在 。它的效应可以在各式各样的实验中观测到，例如光的自发放射、伽马辐射、卡西米尔效应、范德瓦耳斯尔力、兰姆位移等等 。另外它也被认为与物理宇宙学中的宇宙常数项有关 。
