NASA:s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) markerade en vattendelare i kosmologin. Genom att kartlägga den kosmiska mikrovågsbakgrunden mätte den universums ålder, bestämde rymdens krökning och avslöjade att vanliga atomer endast utgör 4,6 % av kosmos.
Däremot är resten av universum långt ifrån tomt. Mörk materia står för 23,3 % medan mörk energi fyller de återstående 72,1 % (NASA). Tillsammans utgör dessa komponenter 95,4 % av universum – vilket belyser varför mörk energi förblir ett av de största mysterierna inom modern fysik.
Även om WMAP lanserades 2001, dök ledtråden till mörk energi upp två år tidigare. 1998 observerade rymdteleskopet Hubble tre avlägsna TypeIa-supernovor, varav den längsta exploderade för 7,7 miljarder år sedan – mer än halvvägs tillbaka till Big Bang (Hubblesiten). Dessa observationer visade att universums expansion accelererar, i motsats till den inbromsning som förväntas från gravitationen.
Forskare tillskriver denna acceleration mörk energi - en kraft vars natur förblir okänd. Den måste genomsyra rymdens stora delar för att motverka gravitationens dragkraft.
Även om dess exakta identitet är oklar, finns flera ledande teorier. Man hävdar att mörk energi är en egenskap hos själva rummet, i linje med Einsteins kosmologiska konstant. Denna konstant, ofta kallad vakuumenergi, skulle förbli oförändrad när universum expanderar, vilket ger en stadig stöt mot gravitationen.
En annan hypotes – kvintessens – tyder på att mörk energi är ett dynamiskt fält, en vätska med negativ gravitationsmassa (NASA). Vissa modeller utforskar också ojämna fördelningar av mörk energi eller modifieringar av vår nuvarande teori om gravitation.
Till skillnad från mörk energi är mörk materia relativt bättre förstådd. Även om den varken avger eller reflekterar ljus, kan dess gravitationsinflytande kartläggas genom gravitationslinser, där massan böjer ljus från avlägsna galaxer. Dessa iakttagelser utesluter vanlig materia som boven.
Potentiella kandidater inkluderar supermassiva svarta hål, massiva kompakta haloobjekt (MACHO) som bruna dvärgar och svagt interagerande massiva partiklar (WIMPs), som skulle representera en urform av materia som blivit över från Big Bang.
Pågående forskning försöker fastställa den sanna naturen hos både mörk materia och mörk energi, som tillsammans dominerar dynamiken i vårt universum.
