Universumi ei vain laajene — se kiihtyy 13,8 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen tähtitieteilijät odottivat gravitaation hidastavan kosmista laajenemista. Sen sijaan, kun he katsoivat syvälle avaruuteen, he huomasivat päinvastaista: universumi kiihtyy. Mikä tahansa kiihtyvyyttä ajaa, muodostaa ~70 % kosmoksesta. Kutsumme sitä pimeäksi energiaksi. Voimme mitata sen. Näemme sen vaikutukset. Mikä se siis oikeastaan on?

Miten me tämän selvitimme Cepheid-tähdet: etäisyystemppu Henrietta Leavitt havaitsi, että tietyt tähdet (Cepheid-muuttujat) kirkastuvat ja himmenevät säännöllisen jakson myötä — ja tuo jakso kertoo niiden todellisen kirkkauden → mahdollistaa etäisyyden mittaamisen kaukaisiin galakseihin. Punasiirtymä: galaksit liikkeellä Vesto Slipher käytti galaksien spektrejä osoittaakseen, että monien valo oli venytetty pidemmäksi, punaisemmille aallonpituuksille. Punaisempi → liikkuu nopeammin pois. Hubble ja laajeneva universumi Edwin Hubble ja Milton Humason yhdistivät Cepheid-etäisyydet punasiirtymään ja löysivät kaavan: >Mitä kauempana galaksi on, sitä nopeammin se vetäytyy. Se on Hubble–Lemaître-laki: selkeä todiste siitä, että universumi laajenee.

Shokki: laajentuminen kiihtyy 1990-luvulla kaksi ryhmää tutki I-tyyppisiä supernovoja, tähtipurkauksia, jotka ovat kirkkaaltaan niin tasaisia, että ne toimivat kuin "tavalliset kynttilät". Vertaamalla niiden kirkkauden ja ulkonäkönsä perusteella saat etäisyyden. Mittaamalla punasiirtymää näet, kuinka nopeasti ne liikkuvat poispäin. Yllätys: • Supernovat olivat himmeämpiä ja kauempana kuin odotettiin. • Se olisi järkevää vain, jos miljardien vuosien aikana universumin laajeneminen olisi nopeutunut eikä hidastunut. Tämä kosminen kiihtyvyys on se, mitä nykyään liitämme pimeään energiaan.

Kutsumme mysteeriä "pimeäksi energiaksi" Annamme tälle tuntemattomalle syylle väliaikaisen nimen: pimeä energia. Se käyttäytyy kuin kosmoksen vastenmielinen osa, työntäen avaruuden erilleen. Parhaiden mittaustemme mukaan maailmankaikkeus on suunnilleen: • 5 % normaalia ainetta (tähdet, planeetat, Yhdysvallat) • 27 % pimeää ainetta • 68–70 % pimeä energia — kiihtyvyyden moottori.

Mitä pimeä energia voisi olla? Kosmologit testaavat muutamia pääajatuksia: • Tyhjiöenergia (kosmologinen vakio): tyhjällä avaruudella on pieni sisäänrakennettu energia, joka työntää sitä erilleen. • Quintessence: uusi, dynaaminen energiakenttä, joka leviää universumiin. • Ryppyjä aika-avaruudessa: virheitä, kuten varhaisen universumin kosmiset säikeet. • Muokattu gravitaatio: ehkä Einsteinin yhtälöihin tarvitaan hienosäätöä suurimmilla mittakaavoilla.

Missä todella olemme Parhaissa malleissamme pimeä energia toimii eräänlaisena negatiivisena paineena, työntäen galakseja erilleen ja ohjaten universumia kohti kylmää, venyvää "Suurta jäätymistä". • Näemme sen vaikutukset supernovoissa, galakseissa ja kosmisessa mikroaaltotaustassa • Voimme mitata sen osuuden kosmoksesta (~70 %) • Emme vieläkään tiedä, mikä se on Pimeä energia on vain nimityksemme tälle mysteerille – tuntemattomalle, joka hiljaisesti päättää, miten universumi päättyy.