https://frosthead.com

Tume energia: suurim müsteerium universumis

Kaks teadlast päevas, seitse päeva nädalas, veebruarist novembrini on viimase nelja aasta jooksul kihitanud kaks teadlast termilise aluspesu ja ülerõivastega - fliisi, flanelli, kahekordsete kindade, kahekordsete sokkide, polsterdatud kombinesoonide ja pundunud punaste parkadega, muumides end kuni nad näevad välja nagu kaksikud Michelin Men. Seejärel astuvad nad välja, kaubitsedes sooja jaama soojuse ja tänapäevaste mugavustega (jalgpall, spordikeskus, ööpäevaringne kohvik) miinus 100-kraadise Fahrenheiti funktsionaalse maastiku jaoks, mis on lahedam kui Kansas ja üks planeedi külmematest kohtadest. Nad trügivad pimeduses peaaegu miili, üle lume- ja jäätasapinna, kuni nad näevad lõunapooluse teleskoobi hiiglasliku ketta siluetti rohkemate tähtede taustal, kui ükski käe-ja-taga-aiavaatleja on kunagi näinud., kus nad liituvad globaalse jõupingutusega lahendada universumi võimalikult suur mõistatus: millest see suurem osa koosneb.

Seotud sisu

  • Hukule määratud lõunapooluse teekonna ülejäänud fotod

Meie liigid on tuhandeid aastaid uurinud öötaeva ja mõelnud, kas seal veel midagi on. Eelmisel aastal tähistasime Galileo 400. aastapäeva vastust: Jah. Galileo treenis taevasse uut instrumenti - teleskoopi - ja nägi esemeid, mida keegi teine ​​polnud kunagi näinud: sadu tähti, Kuu mägesid, Jupiteri satelliite. Sellest ajast peale oleme leidnud enam kui 400 planeeti teiste tähtede ümber, meie galaktikast 100 miljardit tähte, sadadest miljarditest galaktikatest väljaspool meie oma, isegi nõrk kiirgus, mis on Suure Paugu kaja.

Nüüd arvavad teadlased, et isegi see ekstravagantne universumi loendus võib olla sama aegunud kui viie planeedi kosmos, mille Galileo pärandas iidsetelt. Astronoomid on kogunud tõendeid selle kohta, et see, mida oleme alati pidanud tegelikuks universumiks - mina, sina, see ajakiri, planeedid, tähed, galaktikad, kogu kosmoses olev asi - moodustab kõigest 4 protsenti sellest, mis seal tegelikult on. Ülejäänud, mida nad parema sõna puudumisel nimetavad, on tume: 23 protsenti on midagi, mida nad nimetavad tumedaks aineks, ja 73 protsenti on midagi veelgi salapärasemat, mida nad nimetavad tumedaks energiaks.

"Meil on täielik universumi inventuur, " ütles California tehnoloogiainstituudi kosmoloog Sean Carroll, "ja sel pole mingit mõtet."

Teadlastel on küll ideid selle kohta, mis võib olla tumeaine - eksootilised ja endiselt hüpoteetilised osakesed -, kuid tumedast energiast pole neil aimugi. 2003. aastal nimetas riiklik teadusnõukogu järgmiste kümnendite ühe pakilisema teadusliku probleemina teema „Mis on tumeda energia olemus?“. Aruande koostanud komisjoni juht, Chicago ülikooli kosmoloog Michael S. Turner läheb kaugemale ja peab tumedat energiat „kõige sügavamaks mõistatuseks kogu teaduses“.

Püüe seda lahendada on mobiliseerinud astronoomide põlvkonna füüsika ja kosmoloogia ümbermõtestamisse, et nad saaksid konkureerida ja võib-olla ületada revolutsiooni, mille Galileo sügisõhtul Padovas avati. Nad on leppinud sügava irooniaga: just nägemine ise on meid peaaegu kogu universumi jaoks pimestanud. Ja selle pimeduse äratundmine on omakorda innustanud meid küsima, justkui esimest korda: mis on see kosmos, mida me koduks kutsume?

Teadlased jõudsid 1970-ndatel konsensusele, et universumit on rohkem kui silmast silma. Meie galaktika, Linnutee, arvutisimulatsioonides leidsid teoreetikud, et tsentrit ei hoita - selle põhjal, mida me sellest näeme, pole meie galaktikal piisavalt massi, et kõik paigas hoida. Pöörlemisel peaks see lagunema, eraldades tähti ja gaasi igas suunas. Mõlemad spiraalsed galaktikad, näiteks Linnutee, rikuvad gravitatsiooniseadusi, või sellest eralduv valgus - tohututest hõõguvatest gaasipilvedest ja lugematutest tähtedest - on galaktika massi ebatäpne märk.

Aga mis siis, kui mõni osa galaktika massist ei kiirgaks valgust? Kui spiraalgalaktikad sisaldaks piisavalt sellist müsteeriumimassi, siis võiksid nad gravitatsiooniseadusi hästi järgida. Astronoomid nimetasid nähtamatut massi tumeaineks.

"Keegi pole meile kunagi öelnud, et kogu mateeria kiirgab, " on öelnud Vera Rubin, astronoom, kelle galaktikate pöörde vaatlused andsid tõendusmaterjali tumeda aine kohta. "Me lihtsalt eeldasime, et nii läks."

Pimeduse mõistmise püüdlus määratles järgmise kahe aastakümne jooksul suure osa astronoomiast. Astronoomid ei pruugi teada, mis on tumeaine, kuid selle olemasolu järeldamine võimaldas neil uuel viisil lahendada igavese küsimuse: mis on universumi saatus?

Nad teadsid juba, et universum laieneb. Aastal 1929 oli astronoom Edwin Hubble avastanud, et kauged galaktikad eemalduvad meist ja mida kaugemale nad jõudsid, seda kiiremini paistsid nad taanduvat.

See oli radikaalne idee. Selle universaalse, igaveseks muutumatu natüürmordi asemel, nagu universum kunagi näis, oli see tegelikult ajas elus, nagu film. Kerige laienemisfilmist tagasi ja universum jõuab lõpuks lõpmatu tiheduse ja energia seisundini - mida astronoomid nimetavad Suureks Pauguks. Aga mis siis, kui lööte kiiresti edasi? Kuidas lugu lõppeks?

Universum on ainest täis ja mateeria meelitab gravitatsiooni kaudu teist ainet. Astronoomid väitsid, et vastastikune ligimeelitamine kogu selle asja vahel peab aeglustama universumi laienemist. Kuid nad ei teadnud, milline oleks lõpptulemus. Kas gravitatsiooniefekt oleks nii jõuline, et universum venitaks lõpuks teatud vahemaa, peatuks ja tagurdaks nagu õhku visanud pall? Või oleks see nii väike, et universum pääseks oma haardest ega lakka kunagi laienemast, nagu Maa atmosfäärist väljuv rakett? Või kas me elasime suurepäraselt tasakaalustatud universumis, kus gravitatsioon tagab Goldilocksi paisumiskiiruse ei liiga kiiresti ega liiga aeglaselt - nii et universum jõuaks lõpuks virtuaalsesse paigalseisu?

Eeldades tumeda aine olemasolu ja gravitatsiooniseaduse universaalsust, asusid kaks astrofüüsikute meeskonda - ühte juhtis Saul Perlmutter - Lawrence Berkeley Riiklikus Laboris, teist Brian Schmidt Austraalia Rahvusülikoolis - määrama tuleviku universumi. 1990-ndate aastate jooksul analüüsisid rivaalimeeskonnad tähelepanelikult mitmeid plahvatavaid tähti või supernoovasid, kasutades universumi kasvu mõõtmiseks neid ebatavaliselt heledaid, lühikese elueaga kaugel asuvaid objekte. Nad teadsid, kui eredad peaksid supernoovad ilmuma erinevates punktides kogu universumis, kui laienemise kiirus oleks ühtlane. Võrreldes seda, kui heledamad supernoovad tegelikult ilmnesid, arvasid astronoomid, et nad saaksid kindlaks teha, kui palju universumi laienemine aeglustus. Kuid astronoomide üllatuseks, kui nad vaatasid poole universumi poole, kuue või seitsme miljardi valgusaasta kaugusele, leidsid nad, et supernoovad ei olnud oodatust heledamad - ja seetõttu lähemal -. Nad olid hämaramad - st kaugemad. Mõlemad meeskonnad jõudsid järeldusele, et universumi laienemine ei aeglustu. See kiirendab.

Selle avastuse tähendus oli märkimisväärne: see tähendas, et universumi evolutsioonis domineeriv jõud pole gravitatsioon. See on ... midagi muud. Mõlemad meeskonnad teatasid oma avastustest 1998. aastal. Turner andis “millelegi” hüüdnime: tume energia. See takerdus. Sellest ajast peale on astronoomid jälginud pimeda energia saladust Maa otstesse - sõna otseses mõttes.

“Lõunapoolusel on kõige karmim keskkond Maal, aga ka kõige healoomulisem, ” ütleb Berkeley astrofüüsiku California ülikooli William Holzapfel, kes oli minu külaskäigul Lõunapooluse teleskoobi (SPT) kohapealne uurija.

Ta ei viidanud ilmale, ehkki jõulude ja uusaasta vahelisele nädalale - suve alguses lõunapoolkeral - paistis päike ööpäevaringselt, temperatuur oli vaevalt ühekohalise numbriga (ja ühel päeval isegi murdis nulli) ) ja tuul oli enamasti rahulik. Holzapfel tegi jalutuskäigu Rahvusliku Teadusfondi Amundsen-Scotti lõunapooluse jaamast (lumepalli kaugusel posti traditsioonilisest kohast, mis on tähistatud jah, mastiga) teksapükste ja jooksujalatsitega teleskoobi juurde. Ühel pärastlõunal sai teleskoobi laboratooriumi hoone nii sooja, et meeskond avas ukse.

Kuid astronoomi vaatenurgast muutub lõunapoolus healoomuliseks alles siis, kui Päike loojub ja püsib - märtsist septembrini.

"See on kuue kuu pikkune katkematu andmevahetus, " ütleb Holzapfel. Austraalse sügise ja talve 24-tunnises pimeduses töötab teleskoop astronoomia laitmatutes tingimustes lakkamatult. Atmosfäär on õhuke (masti kõrgus merepinnast on enam kui 9300 jalga, millest 9000 on jää). Atmosfäär on stabiilne ka tõusva ja loojuva päikese soojendavate ja jahutavate mõjude puudumise tõttu; poolusel on mõned kõige rahulikumad tuuled Maal ja nad puhuvad peaaegu alati samast suunast.

Võib-olla kõige olulisem teleskoobi jaoks, õhk on erakordselt kuiv; tehniliselt on Antarktika kõrb. (Lõhestatud käte paranemiseks võib kuluda nädalaid ja higistamine pole tegelikult hügieeni küsimus, seetõttu pole piirdumine kahe duššiga nädalas vee säästmiseks suureks probleemiks. Nagu üks masti veteran ütles mulle: „Hetk, mil te lähete tagasi tollide kaudu Christchurchis [Uus-Meremaa], siis on teil siis dušši vaja. ”) SPT tuvastab mikrolained, elektromagnetilise spektri osa, mis on veeauru suhtes eriti tundlik. Niiske õhk suudab absorbeerida mikrolaineid ja takistada neil teleskoobi jõudmast ning niiskus eraldab oma kiirgust, mida võidakse kosmiliste signaalidena valesti lugeda.

Nende probleemide minimeerimiseks on mikrolaineid ja submillimeetri laineid analüüsivad astronoomid teinud lõunapoolusest teise kodu. Nende instrumendid asuvad pimedas sektoris, tihedas hoonete rühmas, kus valguse ja muude elektromagnetilise kiirguse allikad on minimaalsed. (Lähedal on vaikne sektor seismoloogia uurimiseks ja puhta õhu sektor kliimaprojektide jaoks.)

Astronoomid tahavad öelda, et põlisemate vaatlustingimuste jaoks peaksid nad minema kosmosesse - see on plahvatuslikult kallim pakkumine, mida NASA üldiselt ei soovi järgida, välja arvatud juhul, kui teadust ei saa Maal hõlpsalt teha. (Tumeda energiaga satelliit on joonestustahvlil olnud ja väljas alates 1999. aastast ning ühe NASA nõustaja sõnul läks see eelmisel aastal "tagasi ruudukujuliseks".) Kui te peaksite instrumendiga midagi valesti minema, siis te ei pea seda tegema. selle parandamiseks pole vaja kosmosebussi ülemat juhtida.

Ameerika Ühendriigid on postil olnud aastaringselt kohal alates 1956. aastast ja praeguseks on Riikliku Teadusfondi USA Antarktika programm jõudnud elu sinna, kuni teaduse juurde. Kuni 2008. aastani asus jaam geodeetilises kuplis, mille kroon on endiselt lume kohal nähtav. Uus tugijaam sarnaneb väikese kruiisilaevaga rohkem kui kauge eelpostiga ja magab üle 150, kõik eraruumides. Kahte korrust ühendavate luukide kaudu saate horisonti vaadelda sama hüpnootiliselt kui mis tahes ookeani. Uus jaam toetub tõstukitele, mis lume kogunedes võimaldavad selle kahe täislooga üles tõsta.

Lumesadu võib selles ülikõrtsas piirkonnas olla minimaalne, kuid see, mis mandri servadest sisse puhub, võib siiski segadusse ajada, luues SPT talvisel meeskonnal ühe igapäevasema ülesande. Kord nädalas pimedatel kuudel, kui jaama elanike arv väheneb umbes 50-ni, peavad kaks kohapealset SPT-uurijat ronima teleskoobi 33-suu laiusesse mikrolaineanumasse ja pühkima selle puhtaks. Teleskoop kogub andmeid ja saadab need kaugete uurijate töölaudadele. Kaks "talveületajat" veedavad oma päevad ka andmete kallal, analüüsides neid justkui koju tagasi. Kuid kui teleskoop tabab tõrget ja nende sülearvutites kostab häire, peavad nad aru saama, milles probleem on - kiire.

"Tund tööaega on tuhandeid dollareid kaotatud vaatlusaega, " ütleb Keith Vanderlinde, üks 2008. aasta kahest talvereisist. “Alati on vähe asju. Ventilaator puruneb, kuna seal on nii kuiv, kogu määrimine läheb ära. Ja siis arvuti kuumeneb üle ja lülitab ennast välja. Järsku oleme maas ja meil pole aimugi, miks. “Sel hetkel ei pruugi keskkond ju nii healoomuline tunduda. Märtsist oktoobrini ei lennata lõunapoolusele ega sealt lõunapoolusele (lennuki mootoriõli želatiinistub), nii et kui talveüleminekud ei paranda miskit katki, jääb see katki - seda pole veel juhtunud.

Astronoomia sõltub enamikust teadustest enam nägemismeelest; enne kui astronoomid saavad universumit tervikuna ümber kujundada, peavad nad kõigepealt välja mõtlema, kuidas tajuda tumedaid osi. Tumeda aine teadmine aitab teadlastel mõelda universumi struktuuri kujunemisele. Pimeda energia teadmine aitab teadlastel mõelda, kuidas see struktuur on aja jooksul muutunud ja kuidas see edasi areneb.

Teadlastel on paar kandidaati tumeda aine koostiseks - hüpoteetilised osakesed, mida nimetatakse neutinoosideks ja aksioonideks. Tumeda energia jaoks on väljakutse aga välja mõelda mitte see, mis see on, vaid milline see on. Eriti tahavad astronoomid teada saada, kas tume energia muutub ruumis ja ajas või on see konstantne. Üks viis selle uurimiseks on mõõta niinimetatud baroni akustilisi võnkumisi. Kui universum oli alles lapsekingades, kõigest 379 000 aastat vana, jahtus see piisavalt, et baroonid (prootonitest ja neutronitest tehtud osakesed) eralduksid footonitest (valgusepaketid). See eraldamine jättis jälje - seda nimetatakse kosmiliseks mikrolaine taustaks -, mida saab veel tänapäeval tuvastada. See hõlmab helilaineid (“akustilisi võnkumisi”), mis voolasid läbi imiku universumi. Nende võnkumiste tipud tähistavad piirkondi, mis olid ülejäänud universumist pisut tihedamad. Ja kuna mateeria meelitab ainet raskusjõu kaudu, kasvasid need piirkonnad universumi vananedes veelgi tihedamaks, koondudes esmalt galaktikateks ja seejärel galaktikate klastriteks. Kui astronoomid võrdlevad kosmiliste mikrolainete taustal esinevaid algseid võnkumisi galaktikate jaotusega universumi ajaloo erinevatel etappidel, saavad nad mõõta universumi laienemise kiirust.

Teine lähenemisviis tumeda energia määratlemiseks hõlmab meetodit, mida nimetatakse gravitatsiooniläätsedeks. Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria järgi näib, et ruumi gravitatsioonilise tõmbe tõttu paindub läbi ruumi kulgev valguskiir. (Tegelikult painutab see ruum ise ruumi ja valgus kulgeb lihtsalt sõiduks.) Kui kaks galaktikate klastrit asuvad piki ühte vaatepunkti, toimib esiplaanil olev klaster läätsena, mis moonutab taustklastrist tulevat valgust. See moonutus võib öelda astronoomidele esiplaanil oleva klastri massi. Proovides miljoneid galaktikaid universumi erinevates osades, peaksid astronoomid suutma hinnata kiirust, millega galaktikad on aja jooksul klastritesse kogunenud, ja see kiirus omakorda ütleb neile, kui kiiresti universum laienes oma ajaloo erinevates punktides.

Lõunapooluse teleskoobis kasutatakse kolmandat tehnikat, mida nimetatakse kahe Nõukogude füüsiku jaoks nimetatud Sunjajevi-Zel'dovitši efektiks ja mis tugineb kosmilisele mikrolaine taustale. Kui viimasest pärit footon interakteerub klastris kuuma gaasiga, kogeb see energiat pisut. Selle energia tuvastamine võimaldab astronoomidel kaardistada need klastrid ja mõõta tumeda energia mõju nende kasvule kogu universumi ajaloo vältel. Vähemalt see on lootus. „Paljud kogukonna inimesed on välja töötanud tervisliku skeptitsismi. Nad ütlevad: "See on suurepärane, aga näidake meile seda raha, " "ütleb Holzapfel. "Ja ma arvan, et aasta või kahe pärast oleme võimelised seda tegema."

SPT meeskond keskendub galaktikaparvedele, kuna need on universumi suurimad struktuurid, koosnedes sageli sadadest galaktikatest - need on miljon miljard korda suuremad kui Päikese mass. Kuna tume energia lükkab universumi laienema, on galaktikaparvede kasvamisel raskem. Nad muutuvad üksteisest kaugemaks ning universum muutub külmemaks ja üksildasemaks.

Galaktikaklastrid on struktuuri kujunemisel omamoodi nagu kanaarid söekaevanduses, ”ütleb Holzapfel. Kui tumeda aine tihedus või tumeda energia omadused muutuksid, oleks klastrite arvukus “esimene asi, mida tuleks muuta”. Lõunapooluse teleskoop peaks olema võimeline galaktikaparve aja jooksul jälgima. "Võite öelda:" Nii mitu miljardit aastat tagasi oli mitu klastrit ja kui palju on neid nüüd? "" Ütleb Holzapfel. "Ja võrrelge neid siis oma ennustustega."

Kuid kõigi nende meetoditega kaasneb hoiatus. Nad eeldavad, et mõistame piisavalt gravitatsiooni, mis pole mitte ainult tumedale energiale vastanduv jõud, vaid on olnud füüsika alustalaks viimase nelja sajandi jooksul.

Kakskümmend korda sekundis laseb New Mexico Sacramento mägedes asuv laserkõrgus valguse impulsi Kuule, mis asub 239 000 miili kaugusel. Tala sihtmärk on üks kolmest kohvrisuurusest helkurist, mille Apollo astronaudid neli aastakümmet tagasi Kuu pinnale istutasid. Kiirgus leiduvad footonid põrkavad peegli küljest tagasi ja naasevad New Mexicosse. Kogu edasi-tagasi reisi aeg: enam kui vähem 2, 5 sekundit.

See “enam-vähem” muudab kõik oluliseks. Valguskiiruse teekonna ajastamise abil saavad Apache Pointi vaatluskeskuse Lunari laser-kaugusoperatsiooni (APOLLO) teadlased mõõta Maa-Kuu vahemaa hetkeni ja kaardistada Kuu orbiit ülitäpse täpsusega. Nagu apokrüüfilises loos, kus Galileo kukub kuulid Pisa Kallustornist alla, et testida vabalangemise universaalsust, kohtleb APOLLO Maad ja Kuud nagu kaks kuuli, mis kukuvad Päikese gravitatsiooniväljas. Baltimore'i kosmoseteleskoobi teadusinstituudi astrofüüsik Mario Livio nimetab seda „täiesti uskumatuks eksperimendiks“. Kui Kuu orbiidil ilmneb isegi vähimatki kõrvalekallet Einsteini ennustustest, võivad teadlased tema ümbermõõtmisi ümber mõelda ja võib-olla isegi tumeda aine ja tumeda energia olemasolu.

"Siiani on Einstein käes, " ütleb APOLLO üks peamisi vaatlejaid, astronoom Russet McMillan, kui tema viieaastane projekt on poolel teel.

Isegi kui Einsteini ei hoitaks, peaksid teadlased enne üldise relatiivsusteooria vajalikkust parandama kõigepealt kõrvaldama muud võimalused, näiteks vea Maa, Kuu või Päikese massi mõõtmisel. Isegi siis teavad astronoomid, et nad võtavad gravitatsiooni iseenesestmõistetavana. Nad on järeldanud tumeda aine olemasolu selle gravitatsioonilise mõju tõttu galaktikatele ja tumeda energia olemasolu gravitatsioonivastase mõju tõttu universumi laienemisele. Mis saab siis, kui nende kahe järelduse aluseks olev eeldus - et me teame, kuidas gravitatsioon töötab - on vale? Kas universumi teooria võib olla veelgi võõram kui üks, mis sisaldab tumedat ainet ja tumedat energiat? Et seda teada saada, katsetavad teadlased gravitatsiooni mitte ainult kogu universumis, vaid kogu laua taga. Kuni viimase ajani polnud füüsikud mõõtnud gravitatsiooni eriti lähedastes vahemikes.

"Hämmastav, kas pole?" Ütleb Eric Adelberger, mitmete Seattle'is Washingtoni ülikooli laboris toimuvate gravitatsioonikatsete koordinaator. "Kuid see poleks hämmastav, kui prooviksite seda teha" - kui prooviksite gravitatsiooni testida väiksematest kui millimeetristest vahemaadest. Raskusjõu testimine ei tähenda lihtsalt kahe objekti üksteise lähedal asetamist ja nendevahelise külgetõmbe mõõtmist. Igasugused muud asjad võivad avaldada gravitatsiooni.

"Siin on metalli, " ütleb Adelberger, osutades lähedal asuvale instrumendile. “Siin on nõlvanõlv” - liikudes labori ümbritseva betoonseina kohale. “Seal on järv.” Seal on ka pinnase põhjavee tase, mis muutub iga kord, kui vihma sajab. Siis on Maa pöörlemine, Päikese asukoht, tumeaine meie galaktika keskmes.

Viimase kümnendi jooksul on Seattle'i meeskond mõõtnud gravitatsioonilist külgetõmmet kahe väiksema ja väiksema vahemaaga objekti vahel kuni 56 mikronini (ehk 1/500 tolli), selleks et veenduda, kas Einsteini gravitatsioonivõrrandid kehtivad ka väikseimate vahemaade tagant., ka. Siiani nad seda teevad.

Kuid isegi Einstein tunnistas, et tema üldrelatiivsusteooria ei seleta täielikult universumit. Ta veetis oma elu viimased 30 aastat, püüdes ühitada oma väga suurt füüsikat väga väikese - kvantmehaanika füüsikaga. Ta ebaõnnestus.

Teoreetikud on püüdnud ühitada üldrelatiivsust kvantmehaanikaga igasuguste võimalustega: paralleelsed universumid, põrkuvad universumid, mullide universumid, lisamõõtmetega universumid, igavesti paljunevad universumid, universumid, mis põrkuvad suurest paugust suurest krigist suureni Bang.

Brian Schmidtiga tumeda energia avastamisel koostööd teinud astronoom Adam Riess ütleb, et ta vaatab iga päev veebisaiti (xxx.lanl.gov/archive/astro-ph), kuhu teadlased postitavad oma analüüsid, et näha, millised on uued ideed. seal väljas. "Enamik neist on üsna kobedad, " ütleb ta. "Kuid on võimalik, et keegi tuleb välja sügava teooriaga."

Kõigi edusammude osas osutub astronoomia vaevaks, kui see on mõistlik, eeldusel: näete seda, mida saate. Nüüd peavad astronoomid kohanema mõttega, et universum ei ole meie asi - asjade suures plaanis on meie liigid ja meie planeet ning galaktika ja kõik, mida me oleme kunagi näinud, nagu arizona osariigi ülikooli füüsik Lawrence Krauss on öelnud: "natuke saastet."

Kuid kosmolooge ei kiputa heidutama. "Tõeliselt rasked probleemid on suurepärased, " ütleb Michael Turner, "kuna me teame, et need nõuavad hullumeelset uut ideed." Nagu Davise California ülikooli kosmoloog Andreas Albrecht ütles hiljutisel tumeda energia konverentsil: "Kui paneksite teaduse ajaloo ajajoone mulle ette ja ma saaksin valida ükskõik millise aja ja valdkonna, siis see oleks, kus ma tahaksin olla."

Richard Panek kirjutas Einsteinist Smithsoniani jaoks 2005. aastal. Tema raamat tumeda aine ja tumeda energia kohta ilmub 2011. aastal.

Michael Turner lõi mõiste "tume energia" 1998. aastal. Keegi ei tea, mis see on. (Michael Turneri viisakalt) Lõunapoolusel töötavad teadlased viibivad ruumis, mis puhkab lume kogunemise ajal üles tõstetud vaiadel. (Keith Vanderlinde / Riiklik teadusfond) Insener Dana Hrubes reguleerib Lõunapooluse rajatise aku. (Calee Allen / Riiklik teadusfond) Kuna pimedaimal poolaastal pole lennukitega lende, astuvad teadlased kunstliku valguse käes värskete köögiviljade kasvatamise eest. (Brien Barnett / Antarktika päike) Antarktika lõunapooluse teleskoop on kaugest võõrvalgusest ja kuudepikkusesse pimedusse sukeldudes üks parimaid kohti kogu maailmas universumi vaatlemiseks. (Keith Vanderlinde / Riiklik teadusfond) Lühidalt öeldes sai universum alguse Suurest Paugust ligi 14 miljardit aastat tagasi, see oli kiiresti täis pumbatud ja laieneb tänapäevalgi. (NASA / WMAP teadusrühm) Aeglustumise asemel on teadlaste sõnul laienemine kiirenenud, põhjustatud tumedast energiast. See imikuuniversumi kuumade punktide kaart näitab, kuhu mateeria hiljem kontsentreerus ja millest tekkisid galaktikad. (NASA / WMAP teadusrühm) Astronoomid, nagu Russet McMillan, kasutavad tumeda energia jahtimisel raskusjõudu. (Gretchen Van Doren) New Mexico Mehhiko Apache Pointi vaatluskeskuse teadlased suunavad korduvalt laserkiire Kuule ja valguse tagasituleku Maale, andes neile Kuu kauguse millimeetri täpsusega. (Gretchen Van Doren / astrofüüsikaliste uuringute konsortsium) Maa ja Kuu vahelise gravitatsioonilise tõmbe mõõt aitab astronoomidel määratleda tumedat energiat. (Tom Murphy) Astronaudid asetasid selle helkuri Kuule 1969. aastal (NASA)
Tume energia: suurim müsteerium universumis