สสารมืดทำงานอย่างไร

ในอัลบั้มต่อเนื่องของเพลง "Born to Run" ปี 1978 บรูซ สปริงสตีนใช้ความมืดที่ชานเมืองเป็นอุปมาสำหรับความว่างเปล่าที่ไม่มีใครรู้จักที่เราทุกคนเผชิญเมื่อเราเติบโตขึ้นและพยายามเข้าใจโลก

นักจักรวาลวิทยาที่ทำงานเพื่อถอดรหัสต้นกำเนิดและชะตากรรมของจักรวาลจะต้องระบุให้ชัดเจนด้วยความรู้สึกโหยหาอันน่าเศร้าของ The Boss นักวิทยาศาสตร์การดูดาวเหล่านี้ต้องเผชิญกับความมืดมิดของตนเองที่ขอบเมือง (หรือที่ขอบกาแลคซี) เป็นเวลานานขณะที่พวกเขาพยายามอธิบายความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของดาราศาสตร์ เป็นที่รู้จักกันในชื่อสสารมืดซึ่งเป็นตัวยึดตำแหน่ง เช่น x หรือ y ที่ใช้ในคลาสพีชคณิต สำหรับบางสิ่งที่ไม่รู้จักและไม่เคยเห็นมาก่อน สักวันหนึ่ง ชื่อของมันจะสนุกไปกับชื่อใหม่ แต่วันนี้ เราติดอยู่กับป้ายกำกับชั่วคราวและความหมายแฝงของความไม่แน่นอนในเงามืด

เพียงเพราะนักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าจะเรียกสสารมืดว่าอะไร ไม่ได้หมายความว่าพวกเขาไม่รู้อะไรเกี่ยวกับมัน ตัวอย่างเช่น พวกเขาทราบดีว่าสสารมืดมีพฤติกรรมแตกต่างจากสสาร "ปกติ" เช่นดาราจักรดาวดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยและสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตทั้งหมดบนโลก นักดาราศาสตร์จัดสิ่งเหล่านี้เป็นสสารแบริออน และพวกเขารู้ว่าหน่วยพื้นฐานที่สุดของมันคืออะตอมซึ่งประกอบด้วยอนุภาคย่อยที่เล็กกว่า เช่น โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน

สสารมืดไม่ปล่อยหรือดูดซับแสงหรือพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบอื่นต่างจากสสารแบริออน นักดาราศาสตร์รู้ว่าสิ่งนี้มีอยู่เพราะบางสิ่งในจักรวาลกำลังใช้แรงโน้มถ่วงมหาศาลกับสิ่งที่เรามองเห็นได้ เมื่อวัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วงนี้ นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าสสารมืดรวมกันได้ 23 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาล สสารแบริออนคิดเพียง 4.6 เปอร์เซ็นต์ และความลึกลับของจักรวาลอื่นที่เรียกว่าพลังงานมืดทำให้ส่วนที่เหลือ – มหันต์ 72 เปอร์เซ็นต์ [ที่มา: NASA/WMAP ]!

แล้วสสารมืดคืออะไร? มันมาจากไหน? ตอนนี้มันอยู่ที่ไหน นักวิทยาศาสตร์ศึกษาสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างไรเมื่อมองไม่เห็น? และพวกเขาหวังว่าจะได้อะไรจากการไขปริศนา? สสารมืดเป็นความลับในการทำให้แบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคแข็งแกร่งขึ้นจริงหรือ หรือว่าสสารมืดจะเปลี่ยนแปลงวิธีการมองและเข้าใจโลกรอบตัวเราโดยพื้นฐานแล้ว คำถามมากมายที่จะตอบ เราจะเริ่มกันที่จุดเริ่มต้น – ต่อไป

1. หลักฐานของสสารมืด: จุดเริ่มต้น
2. หลักฐานของสสารมืด: การค้นพบใหม่
3. การทำแผนที่สสารมืด
4. การระบุอนุภาคสสารมืด
5. ทางเลือกแทนสสารมืด
6. สสารมืดและชะตากรรมของจักรวาล

นักดาราศาสตร์หลงใหล ใน กาแล็กซีมานานหลายศตวรรษ อย่างแรกคือตระหนักว่าระบบสุริยะของเราห่อหุ้มอยู่ในอ้อมแขนของมวลหมู่ดาวจำนวนมาก จากนั้นมีหลักฐานว่าดาราจักร อื่นมีอยู่นอกเหนือทางช้างเผือก ในช่วงทศวรรษ 1920 นักวิทยาศาสตร์อย่าง Edwin Hubble ได้จัดทำรายการ "จักรวาลของเกาะ" หลายพันแห่ง และบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับขนาด การหมุนรอบ และระยะทางจากโลก

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่นักดาราศาสตร์หวังจะวัดคือมวลของดาราจักร แต่คุณไม่สามารถชั่งน้ำหนักบางสิ่งที่มีขนาดเท่ากับกาแลคซีได้ คุณต้องหามวลของมันด้วยวิธีอื่น วิธีหนึ่งคือการวัดความเข้มของแสงหรือความส่องสว่าง ยิ่งดาราจักรที่ส่องสว่างมากเท่าไรก็ยิ่งมีมวลมากขึ้นเท่านั้น (ดูHow Stars Work ) อีกวิธีหนึ่งคือการคำนวณการหมุนของวัตถุหรือจานของดาราจักร โดยการติดตามว่าดาวในดาราจักรเคลื่อนที่ไปรอบศูนย์กลางได้เร็วเพียงใด ความแปรผันของความเร็วการหมุนควรบ่งบอกถึงบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงต่างกันและมวล

เมื่อนักดาราศาสตร์เริ่มวัดการหมุนของดาราจักรชนิดก้นหอยในช่วงทศวรรษ 1950 และ 60 พวกเขาค้นพบสิ่งที่น่าประหลาดใจ พวกเขาคาดว่าจะเห็นดาวฤกษ์ใกล้ใจกลางดาราจักร ซึ่งสสารที่มองเห็นได้กระจุกตัวมากกว่า จะเคลื่อนที่เร็วกว่าดาวที่ขอบ สิ่งที่พวกเขาเห็นกลับเป็นว่าดาวฤกษ์ที่ขอบกาแลคซีมีความเร็วการหมุนรอบเดียวกับดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ศูนย์กลาง นักดาราศาสตร์สังเกตสิ่งนี้เป็นครั้งแรกด้วยทางช้างเผือก จากนั้นในปี 1970 Vera Rubin ได้ยืนยันปรากฏการณ์นี้เมื่อเธอทำการตรวจวัดดาวในเชิงปริมาณอย่างละเอียดในดาราจักรอื่นๆ อีกหลายแห่ง รวมถึงแอนโดรเมดา (M31)

ความหมายของผลลัพธ์ทั้งหมดเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้สองประการ: มีบางอย่างผิดปกติโดยพื้นฐานเกี่ยวกับความเข้าใจเรื่องแรงโน้มถ่วงและการหมุนของเรา ซึ่งดูไม่น่าจะเป็นไปได้เนื่องจากกฎของนิวตันสามารถทนต่อการทดสอบหลายครั้งมานานหลายศตวรรษ หรือเป็นไปได้มากกว่านั้น ดาราจักรและกระจุกดาราจักรต้องมีสสารที่มองไม่เห็น - สวัสดี สสารมืด - รับผิดชอบต่อผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงที่สังเกตได้ เมื่อนักดาราศาสตร์มุ่งความสนใจไปที่สสารมืด พวกเขาก็เริ่มรวบรวมหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีอยู่ของสสารมืด

ผู้บุกเบิกสสารมืด

แนวคิดเรื่องสสารมืดไม่ได้มาจากเวรา รูบิน ในปี 1932 นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ แจน เฮนดริก ออร์ตสังเกตว่าดาวฤกษ์ในย่านกาแล็กซีของเราเคลื่อนที่เร็วกว่าที่คำนวณไว้ เขาใช้คำว่า "สสารมืด" เพื่ออธิบายมวลที่ไม่สามารถระบุได้ซึ่งจำเป็นต่อการทำให้เกิดความเร็วที่เพิ่มขึ้นนี้ อีกหนึ่งปีต่อมา Fritz Zwicky เริ่มศึกษากาแลคซีในกระจุกดาวโคม่า เมื่อใช้การวัดความส่องสว่าง เขากำหนดว่าควรมีมวลเท่าใดในกระจุกดาว จากนั้นจึงคำนวณว่าดาราจักรควรเคลื่อนที่เร็วเพียงใดเนื่องจากมวลและความโน้มถ่วงสัมพันธ์กัน เมื่อเขาวัดความเร็วที่แท้จริงของพวกมัน เขาพบว่ากาแลคซีเคลื่อนที่เร็วกว่าที่เขาคาดไว้มาก เพื่ออธิบายความคลาดเคลื่อน Zwicky เสนอว่ามวลที่มากกว่า -- สองลำดับความสำคัญมากกว่า -- ซ่อนอยู่ท่ามกลางสสารที่มองเห็นได้ เช่นเดียวกับออร์ตSuperCDMS ที่มหาวิทยาลัยควีนส์ ]

นักดาราศาสตร์ยังคงค้นหาข้อมูลที่ทำให้งงต่อไปขณะศึกษาดาราจักรอันไกลโพ้นของจักรวาล นักดูดาวที่กล้าหาญสองสามคนหันความสนใจไปที่กระจุก ดาราจักร - ปมของกาแลคซี (เพียง 50 และมากถึงหลายพัน) ที่ผูกเข้าด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วง - หวังว่าจะพบแอ่งของก๊าซร้อนที่ก่อนหน้านี้ตรวจไม่พบและอาจอธิบายมวล เกิดจากสสารมืด

เมื่อพวกเขาหมุน กล้องโทรทรรศน์ เอ็กซ์เรย์เช่น หอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทรา ไปทางกระจุกดาวเหล่านี้ พวกเขาพบเมฆก๊าซที่มีความร้อนสูงยิ่งยวดจำนวนมหาศาล อย่างไรก็ตาม ยังไม่เพียงพอสำหรับความคลาดเคลื่อนของมวล การวัดความดันก๊าซร้อนในกระจุกดาราจักรได้แสดงให้เห็นว่าต้องมีสสารมืดประมาณห้าถึงหกเท่าของดาวและก๊าซทั้งหมดที่เราสังเกต [แหล่งที่มา: Chandra X-ray Observatory ] มิฉะนั้น จะไม่มีแรงโน้มถ่วงเพียงพอในกระจุกเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซร้อนหลบหนี

กระจุกดาราจักรได้ให้ข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับสสารมืด จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einsteinนักดาราศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่ากระจุกดาวและกระจุกดาวขนาดใหญ่สามารถบิดเบือนกาลอวกาศด้วยมวลมหาศาลได้ รังสีของแสงที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลหลังกระจุกกระจุกจะเคลื่อนผ่านกาลอวกาศที่บิดเบี้ยว ซึ่งทำให้รังสีโค้งงอและมาบรรจบกันเมื่อพวกมันเคลื่อนเข้าหาผู้สังเกต ดังนั้นกระจุกดาวจึงทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงขนาดใหญ่ เหมือนกับเลนส์ออปติคัล (ดูHow Light Works)

ภาพที่บิดเบี้ยวของวัตถุที่อยู่ห่างไกลสามารถปรากฏได้สามวิธีขึ้นอยู่กับรูปร่างของเลนส์:

นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณมวลของเลนส์โน้มถ่วงได้โดยการวัดมุมโค้งงอ (เลนส์ยิ่งโค้งงอมาก เลนส์จะมีมวลมาก) ด้วยวิธีการนี้ นักดาราศาสตร์ได้ยืนยันว่ากระจุกดาราจักรมีมวลสูงกว่าที่วัดโดยสสารเรืองแสงจริง ๆ และด้วยเหตุนี้ จึงมีหลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับสสารมืด

จันทราช่วยชีวิต

ในปี 2000 จันทราได้สำรวจเมฆก๊าซร้อนขนาดมหึมาที่ปกคลุมกระจุกดาราจักร Abell 2029 ซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์ประเมินว่ากระจุกดาวต้องมีสสารมืดในปริมาณที่เทียบเท่ากับดวงอาทิตย์มากกว่าหนึ่งร้อยล้านล้านดวง! หากกระจุกอื่นๆ มีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้น 70 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของมวลในจักรวาลอาจเกิดจากสสารมืด [แหล่งที่มา: Chandra X-ray Observatory ]

เมื่อนักดาราศาสตร์รวบรวมเบาะแสเกี่ยวกับการมีอยู่ - และปริมาณสสารมืดที่ส่ายไปส่ายมา พวกเขาหันไปใช้คอมพิวเตอร์เพื่อสร้างแบบจำลองว่าสิ่งแปลกปลอมจะถูกจัดเรียงอย่างไร พวกเขาคาดเดาอย่างมีการศึกษาว่าอาจมีสสารมืดและสสารมืดในจักรวาลมากน้อยเพียงใด จากนั้นให้คอมพิวเตอร์วาดแผนที่ตามข้อมูล การจำลองแสดงให้เห็นว่าสสารมืดเป็นวัสดุคล้ายใยแมงมุมที่ผสานกับสสารที่มองเห็นได้ตามปกติ ในบางแห่ง สสารมืดรวมตัวกันเป็นก้อน ในที่อื่นๆ มันยืดออกจนเกิดเป็นเส้นใยยาวเป็นเส้นยาวซึ่งกาแล็กซีดูพันกัน เหมือนกับแมลงที่จับใยแมงมุม จากข้อมูลของคอมพิวเตอร์ สสารมืดสามารถอยู่ได้ทุกที่ผูกจักรวาลเข้าด้วยกันเหมือนเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มองไม่เห็น

ตั้งแต่นั้นมา นักดาราศาสตร์ได้ทำงานอย่างขยันขันแข็งเพื่อสร้างแผนที่สสารมืดที่คล้ายกันจากการสังเกตโดยตรง และพวกเขาใช้เครื่องมือเดียวกัน นั่นคือ เลนส์โน้มถ่วง ที่ช่วยพิสูจน์การมีอยู่ของสสารมืดตั้งแต่แรก จากการศึกษาผลกระทบจากการหักเหของแสงของกระจุกดาราจักรและรวมข้อมูลเข้ากับการวัดด้วยแสง พวกเขาสามารถ "เห็น" วัสดุที่มองไม่เห็นและเริ่มประกอบแผนที่ที่แม่นยำ

ในบางกรณี นักดาราศาสตร์กำลังทำแผนที่กระจุกเดียว ตัวอย่างเช่น ในปี 2011 สองทีมใช้ข้อมูลจากหอดูดาวเอ็กซ์เรย์ของจันทราและเครื่องมืออื่นๆ เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เพื่อทำแผนที่การกระจายของสสารมืดในกระจุกดาราจักรที่เรียกว่าเอเบลล์ 383 ซึ่งอยู่ประมาณ 2.3 พันล้านปีแสง จากโลก. ทั้งสองทีมได้ข้อสรุปเช่นเดียวกัน: สสารมืดในกลุ่มไม่ใช่ทรงกลมแต่เป็นรูปไข่เหมือนอเมริกันฟุตบอลโดยมุ่งปลายด้านหนึ่งชี้ไปที่ผู้สังเกต อย่างไรก็ตาม นักวิจัยไม่เห็นด้วยกับความหนาแน่นของสสารมืดทั่ว Abell 383 ทีมหนึ่งได้คำนวณว่าสสารมืดเพิ่มขึ้นไปยังศูนย์กลางของกระจุกดาว ในขณะที่อีกทีมหนึ่งวัดสสารมืดน้อยกว่าที่จุดศูนย์กลาง แม้จะมีความคลาดเคลื่อนเหล่านั้น ความพยายามอิสระพิสูจน์ให้เห็นว่าสสารมืดสามารถตรวจพบและทำแผนที่ได้สำเร็จ

ในเดือนมกราคม 2555 ทีมนักวิจัยนานาชาติได้ตีพิมพ์ผลงานจากโครงการที่มีความทะเยอทะยานมากยิ่งขึ้น การใช้กล้อง 340 เมกะพิกเซลบนกล้องโทรทรรศน์แคนาดา-ฝรั่งเศส-ฮาวาย (CFHT) บนภูเขาเมานาเคอาในฮาวาย นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาผลกระทบของเลนส์โน้มถ่วงของกาแลคซี 10 ล้านกาแล็กซี่ในสี่พื้นที่ที่แตกต่างกันของท้องฟ้าในช่วงระยะเวลาห้าปี เมื่อพวกเขาเย็บทุกอย่างเข้าด้วยกัน พวกเขามีภาพของสสารมืดซึ่งมองผ่านอวกาศ 1 พันล้านปีแสง ซึ่งเป็นแผนที่ที่ใหญ่ที่สุดของสิ่งที่มองไม่เห็นซึ่งผลิตมาจนถึงปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของพวกเขาคล้ายกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์รุ่นก่อน ๆ และเผยให้เห็นเว็บสสารมืดขนาดใหญ่ที่ทอดยาวไปทั่วอวกาศและผสมกับสสารปกติที่เรารู้จักมานานหลายศตวรรษ

จากหลักฐาน นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ยอมรับว่าสสารมืดมีอยู่จริง ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขามีคำถามมากกว่าคำตอบ คำถามที่ใหญ่ที่สุด เรากล้าพูดว่าหนึ่งในจักรวาลวิทยาที่ใหญ่ที่สุด มีศูนย์กลางอยู่ที่ธรรมชาติที่แท้จริงของสสารมืด เป็นเรื่องแปลกที่ยังไม่ได้ค้นพบหรือเป็นเรื่องธรรมดาที่เราสังเกตได้ยากหรือไม่?

The latter possibility seems unlikely, but astronomers have considered a few candidates, which they refer to as MACHOs, or massive compact halo objects. MACHOs are large objects that reside in the halos of galaxies but elude detection because they have such low luminosities. Such objects include brown dwarfs, exceedingly dim white dwarfs, neutron stars and even black holes. MACHOs probably contribute somewhat to the dark matter mystery, but there are simply not enough of them to account for all of the dark matter in a single galaxy or cluster of galaxies .

Astronomers think it's more likely that dark matter consists of an entirely new type of matter built from a new kind of elementary particle. At first, they considered neutrinos, fundamental particles first postulated in the 1930s and then discovered in the 1950s, but because they have such little mass, scientists are doubtful they make up much dark matter. Other candidates are figments of scientific imagination. They are known as WIMPs (for weakly interacting massive particles), and if they exist, these particles have masses tens or hundreds of times greater than that of a proton but interact so weakly with ordinary matter that they're difficult to detect. WIMPs could include any number of strange particles, such as:

Scientists around the world continue to hunt aggressively for these particles. One of their most important laboratories, the Large Hadron Collider (LHC) , lies deep underground in a 16.5-mile long circular tunnel that crosses the French-Swiss border. Inside the tunnel, electric fields accelerate two proton-packed beams to absurd speeds and then allow them to collide, which liberates a complex spray of particles. The goal of LHC experiments isn't to produce WIMPs directly, but to produce other particles that might decay into dark matter. This decay process, although nearly instantaneous, would allow scientists to track momentum and energy changes that would provide indirect evidence of a brand-new particle.

Other experiments involve underground detectors hoping to register dark matter particles zipping by and through Earth (see sidebar).

Buried in Minnesota

If distant galaxies typically lie within a shroud of dark matter, then the Milky Way may, too. And if that's so, then Earth must be passing through a sea of dark matter particles as it orbits the sun, and the sun travels around the galaxy. To detect these particles, the Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) team buried an array of germanium cells deep beneath the ground in Soudan, Minn. If dark matter particles exist, they should pass through solid earth and strike the nuclei of the germanium atoms, which will recoil and produce tiny amounts of heat and energy. In 2010, the team reported that it had detected two candidate WIMPs striking the array of cells. Ultimately, the scientists decided the results weren't statistically significant, but it was another tantalizing clue in the search for the most mysterious substance in the universe.

Not everyone is sold on dark matter, not by a long shot. A few astronomers believe that the laws of motion and gravity , formulated by Newton and expanded by Einstein , may have finally met their match. If that's the case, then a modification of gravity, not some unseen particle, could explain the effects attributed to dark matter.

In the 1980s, physicist Mordehai Milgrom suggested that Newton's second law of motion (force = mass x acceleration, f = ma) should be reexamined in the cases of galactic motions. His basic idea was that at very low accelerations, corresponding to large distances, the second law broke down. To make it work better, he added a new mathematical constant into Newton's famous law, calling the modification MOND, or Modified Newtonian Dynamics. Because Milgrom developed MOND as a solution to a specific problem, not as a fundamental physics principle, many astronomers and physicists have cried foul.

Also, MOND can't account for evidence of dark matter discovered by other techniques that don't involve Newton's second law, such as X-ray astronomy and gravitational lenses. A 2004 revision to MOND, known as TeVeS (Tensor-Vector-Scalar gravity), introduces three different fields into space-time to replace the one gravitational field. Because TeVeS incorporates relativity, it can accommodate phenomena such as lensing. But that didn't settle the debate. In 2007, physicists tested Newton's second law down to accelerations as low as 5 x 10^-14 m/s² and reported that f = ma holds true with no necessary modifications (see American Institute of Physics News Update: "Newton's Second Law of Motion," April 11, 2007), making MOND seem even less attractive.

Still other alternatives regard dark matter as an illusion resulting from quantum physics. In 2011, Dragan Hajdukovic at the European Organization for Nuclear Research (CERN) proposed that empty space is filled with particles of matter and antimatter that are not only electrical opposites, but also gravitational opposites. With different gravitational charges, the matter and antimatter particles would form gravitation dipoles in space. If these dipoles formed near a galaxy – an object with a massive gravitational field – the gravitational dipoles would become polarized and strengthen the galaxy's gravitational field. This would explain the gravitational effects of dark matter without requiring any new or exotic forms of matter.

If dark matter acts like cosmic glue, astronomers must be able to explain its existence in terms of the prevailing theory of universe formation. The big bang theory states that the early universe underwent an enormous expansion and is still expanding today. For gravity to clump galaxies together into walls or filaments, there must be large amounts of mass left over from the big bang, particularly unseen mass in the form of dark matter. In fact, supercomputer simulations of the formation of the universe show that galaxies, galactic clusters and larger structures can eventually form from aggregations of dark matter in the early universe.

Besides giving the universe structure, dark matter may play a role in its fate. The universe is expanding, but will it expand forever? Gravity will ultimately determine the fate of the expansion, and gravity is dependent upon the mass of the universe ; specifically, there is a critical density of mass in the universe of 10^-29 g/cm³ (equivalent to a few hydrogen atoms in a phone booth) that determines what might happen.

การวัดความหนาแน่นมวลต้องรวมทั้งสสารแสงและสสารมืด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องรู้ว่าสสารมืดมีอยู่ในจักรวาลมากแค่ไหน

การสังเกตการเคลื่อนที่ของซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลเมื่อเร็วๆ นี้บ่งชี้ว่าอัตราการขยายตัวของเอกภพกำลังเร่งขึ้นจริง นี่เป็นการเปิดโอกาสที่สี่ เอกภพที่เร่งความเร็ว ซึ่งดาราจักรทั้งหมดจะเคลื่อนห่างจากกันค่อนข้างเร็ว และจักรวาลจะเย็นลงและมืดลง (เร็วกว่าในเอกภพเปิด แต่ยังอยู่ในลำดับหลายหมื่นล้าน ปีที่). สาเหตุที่ทำให้เกิดความเร่งนี้ไม่เป็นที่รู้จัก แต่ถูกเรียกว่าพลังงานมืด พลังงานมืดนั้นลึกลับยิ่งกว่าสสารมืด – และเป็นเพียงตัวอย่างอีกตัวอย่างหนึ่งของความมืดของดาราศาสตร์ที่ชานเมือง บางทีจักรวาลตามที่ Springsteen แนะนำไว้อาจมีความลับเป็นเวลานาน:

เผยแพร่ครั้งแรก: 4 ก.ย. 2550

สสารมืดทำมาจากอะไร?

ใครเป็นผู้ค้นพบสสารมืด?

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบสสารมืดได้อย่างไร

พลังงานมืดคืออะไร?