天文学上の未解決問題
太陽活動周期: 太陽は周期的に反転する大規模磁場をどのように生成するのか。 他の太陽のような恒星はどのように磁場を生成し、恒星活動周期と太陽活動周期の類似点と違いは何か。 マウンダー極小と他の太陽極小期を引き起こしたものは何か、そして太陽活動周期はどうやって極小期から回復するのか。
コロナ加熱問題: なぜ太陽のコロナ(大気層)は太陽の表面よりずっと高温なのか。 磁気リコネクション効果が標準モデルで予測されるよりも桁違いに速いのはなぜか。
宇宙天気予報: 太陽は、磁気嵐につながる太陽コロナ質量放出の強い南向きの磁場をどのように生み出すのか。 激甚な太陽嵐と磁気嵐(スーパーストーム)を予測する方法はあるか。
恒星の質量スペクトルの起源は何か。つまり、なぜ初期条件にかかわらず、同じ恒星の質量分布(初期質量関数)が観測されるのか。
超新星: 死にゆく恒星の圧壊が爆発に転じる正確なメカニズムは何か。
p核: 陽子過剰な希少同位体の元素合成の原因となる天体物理学的過程は何か。
高速電波バースト (FRB): 数ミリ秒しか続かない遠方銀河からの突発的電波パルスの原因は何か。一部のFRBが予測できない間隔で繰り返し、大部分はそうならないのはなぜか。数多くのモデルが提案されているが、広く支持されているものはない。
オーマイゴッド粒子と他の超高エネルギー宇宙線: GZKカットオフを超えるエネルギーを持つ宇宙線を作り出す物理過程は何か。
KIC 8462852(一般にはタビーの星として知られる)の性質: この恒星の異常な光度変化の起源は何か。