Badając niebo astronomowie otrzymują zaskakujący wynik: gęstość Wszechświata widocznego stanowi zaledwie kilka procent gęstości krytycznej, czyli koniecznej do tego aby Wszechświat mógł się kurczyć.
Wynika stąd, że Wszechświat powinien się coraz szybciej rozszerzać.
Gdy wyznaczono ilości poszczególnych form materii występujących w galaktykach i gromadach galaktyk za pomocą różnych technik obserwacyjnych w zakresie optycznym, radiowym i rentgenowskim, to stwierdzono, że łączna gęstość pierwiastków chemicznych i ciemnej materii stanowi zaledwie około jednej czwartej wartości postulowanej przez większość teoretyków (tzw. gęstości krytycznej).
Wielu kosmologów potraktowało to jako oznakę, że wbrew przewidywaniom teoretyków, żyjemy w rozszerzającym się w nieskończoność Wszechświecie o krzywiźnie hiperbolicznej niczym wylot trąbki.
Interpretacji tej przeczyły jednak pomiary rozkładu gorących i zimnych obszarów mikrofalowego promieniowania tła, wykazujące, że przestrzeń jest płaska i całkowita gęstość energii równa gęstości krytycznej.
Jeśli uwzględnimy obie te obserwacje, z prostego rachunku wynika konieczność wprowadzenia dodatkowej energii, której wkład wyrównałby brakujące trzy czwarte całkowitej gęstości energii. Potwierdziły to ostatnie wyniki uzyskane z sondy WMAP.
Składowa ta nie może pochłaniać ani emitować światła, gdyż w przeciwnym wypadku zostałaby już dawno wykryta.
Pod tym względem ten nowy rodzaj energii, zwany ciemną energią, przypomina ciemną materię.
Różni się jednak od niej jednak istotnie.
Jego oddziaływanie grawitacyjne musi mieć charakter odpychający, gdyż inaczej, wciągnięty w obręb galaktyk i gromad galaktyk, wpływałby dynamicznie na widoczną materię. Żadnego takiego wpływu jednak nie zaobserwowaliśmy.
Ponadto grawitacja odpychająca rozwiązuje problem przyspieszonej ucieczki galaktyk.
Wszystkie obecne pomiary stwierdzają, że z niewiadomego powodu Wszechświat się rozszerza coraz szybciej.
Z pomiarów obecnego tempa ekspansji, przy założeniu, że ulega ona spowolnieniu, wynikałoby, że wiek Wszechświata wynosi mniej niż 13,7 mld lat. Tymczasem obserwacje świadczą o tym, że niektóre gwiazdy w naszej galaktyce liczą 14 mld lat. Przyspieszające tempo ekspansji Wszechświata, pozwala pogodzić obliczony wiek Wszechświata z obserwowanym wiekiem ciał niebieskich.
W 1998 roku dwie niezależne grupy badaczy wykorzystując pomiary odległych supernowych, wykryły, że tempo ekspansji Wszechświata ulega przyśpieszeniu i to dokładnie tak, jak przewidywano.
Nowe badania przeprowadzone w 2003 roku promieniowania dochodzącego z obszarów na niebie, gdzie jest większe zagęszczenie galaktyk dowodzą, że dobiega nas promieniowanie bardziej energetyczne (o częstotliwości przesuniętej w kierunku niebieskiego widma), co interpretowane jest jako przejaw działania ciemnej energii.
Jakie jest pochodzenie i natura tej tajemniczej energii na razie nie wiemy
. Dziś rozważa się dwie hipotezy.
W jednej rozważana jest energia próżni, w innej nieznane pole sił (pole kwantowe zwane kwintesencją).
Zagadkowe przyspieszenie rozszerzania się Wszechświata próbuje się również wytłumaczyć innym prawem grawitacji, bez potrzeby wprowadzania pojęcia "ciemna energia".
Czy istnieje ciemna energia i jaka jest jej natura możemy się dowiedzieć obserwując wybuchy bardzo dalekich supernowych.
Należy więc niecierpliwie czekać na nowe wyniki obserwacji.