b'\n_START_ARTICLE_\nPime\xc3\xa4 energia\n_START_SECTION_\nHistoria\n_START_PARAGRAPH_\nYleisen suhteellisuusteorian mukaan maailmankaikkeus voi olla avoin, laakea tai suljettu riippuen massatiheydest\xc3\xa4. Pime\xc3\xa4n energian olemassaololla spekuloitiin jo 1960-luvulla, kun k\xc3\xa4vi ilmeiseksi, ett\xc3\xa4 galaksien t\xc3\xa4htien massa ei riit\xc3\xa4 siihen, ett\xc3\xa4 maailmankaikkeuden geometria olisi laakea. Laskelmissa maailmankaikkeus saatiin laakeaksi joko lis\xc3\xa4\xc3\xa4m\xc3\xa4ll\xc3\xa4 aineen m\xc3\xa4\xc3\xa4r\xc3\xa4\xc3\xa4 tai olettamalla voima, joka kiihdytt\xc3\xa4\xc3\xa4 avaruuden laajenemista._NEWLINE_1980-luvulla kehitetty inflaatioteoria antoi vahvistusta oletukselle, ett\xc3\xa4 maailmankaikkeus olisi laakea. Inflaatioteorian mukaan mink\xc3\xa4 tahansa muotoinen maailmankaikkeus muokkautuu laakeaksi pian alkur\xc3\xa4j\xc3\xa4hdyksen j\xc3\xa4lkeen tapahtuvassa inflaatiossa.\n_START_SECTION_\nHavainnot\n_START_PARAGRAPH_\nVuonna 1998 kaksi tutkimusryhm\xc3\xa4\xc3\xa4 laski maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden vaihtelut mittaamalla eri et\xc3\xa4isyyksill\xc3\xa4 olevia Ia-tyypin supernovia. T\xc3\xa4llaisten supernovien absoluuttinen magnitudi on aina sama, mink\xc3\xa4 ansiosta supernovan et\xc3\xa4isyys on laskettavissa n\xc3\xa4enn\xc3\xa4isen magnitudin perusteella. Supernovan punasiirtym\xc3\xa4 osoittaa, mill\xc3\xa4 nopeudella se et\xc3\xa4\xc3\xa4ntyy Maasta. N\xc3\xa4iden tietojen perusteella voidaan laskea, mill\xc3\xa4 nopeudella maailmankaikkeus on laajentunut supernovan r\xc3\xa4j\xc3\xa4hdyshetkell\xc3\xa4. Tulokset osoittivat, ett\xc3\xa4 maailmankaikkeuden laajeneminen on alkanut kiihty\xc3\xa4 5\xe2\x80\x937 miljardia vuotta sitten. Vuonna 2006 Hubble-avaruusteleskoopilla tehdyt tutkimukset kaukaisista Ia-tyypin supernovista vahvistivat, ett\xc3\xa4 pime\xc3\xa4n energian voimakkuus on pysynyt vakiona viimeisten yhdeks\xc3\xa4n miljardin vuoden ajan._NEWLINE_My\xc3\xb6s maailmankaikkeuden i\xc3\xa4nm\xc3\xa4\xc3\xa4ritys viittaa kiihtyv\xc3\xa4\xc3\xa4n laajenemiseen. Ennen pime\xc3\xa4n energian havaitsemista maailmankaikkeuden laajenemisen oletettiin hidastuvan ajan mittaan ja keskim\xc3\xa4\xc3\xa4r\xc3\xa4inen laajenemisnopeus laskettiin Hubble-teleskoopilla kefeideist\xc3\xa4 otettujen kuvien perusteella. Maailmankaikkeuden i\xc3\xa4ksi saatiin noin 9 miljardia vuotta. Linnunradasta on kuitenkin l\xc3\xb6ytynyt yli 13 miljardin vuoden ik\xc3\xa4isi\xc3\xa4 t\xc3\xa4hti\xc3\xa4. Kun laskelmissa huomioitiin supernovahavaintojen mukainen kiihtyv\xc3\xa4 laajeneminen, maailmankaikkeuden i\xc3\xa4ksi saatiin noin 13,7 miljardia vuotta, jolloin maailmankaikkeus osoittautui t\xc3\xa4hti\xc3\xa4\xc3\xa4n vanhemmaksi. T\xc3\xa4m\xc3\xa4nhetkinen arvio maailmankaikkeuden i\xc3\xa4st\xc3\xa4 on noin 13,82 miljardia vuotta._NEWLINE_Vuonna 2000 tutkijat mittasivat Linnunrataa l\xc3\xa4hell\xc3\xa4 olevien galaksien liikkeit\xc3\xa4 ja totesivat, ett\xc3\xa4 jokin voima vastustaa painovoimaa ja ty\xc3\xb6nt\xc3\xa4\xc3\xa4 galakseja poisp\xc3\xa4in toisistaan. Vuonna 2011 julkaistiin 200 000 galaksin liikkeit\xc3\xa4 seurannut tutkimus, joka vahvisti, ett\xc3\xa4 pime\xc3\xa4n energian vaikutus on pysynyt samanlaisena viimeisten seitsem\xc3\xa4n miljardin vuoden aikana. Galaksien liikkeet ovat supernovista riippumaton todiste pime\xc3\xa4n energian olemassaolosta._NEWLINE_Maailmankaikkeus osoittautui laakeaksi WMAP-satelliitin kosmisesta taustas\xc3\xa4teilyst\xc3\xa4 tekemien mittausten perusteella vuosina 2003\xe2\x80\x932008. My\xc3\xb6hemmin Planck-satelliitti on vahvistanut, ett\xc3\xa4 maailmankaikkeuden tavallinen ja pime\xc3\xa4 aine yhteens\xc3\xa4 kattavat vain 31,7\xc2\xa0% laakeuteen vaadittavasta kriittisest\xc3\xa4 tiheydest\xc3\xa4, joten loput 68,3\xc2\xa0% maailmankaikkeuden massaenergiasta on pime\xc3\xa4\xc3\xa4 energiaa. T\xc3\xa4m\xc3\xa4 on tarkin arvio pime\xc3\xa4n energian m\xc3\xa4\xc3\xa4r\xc3\xa4st\xc3\xa4 ja kolmas todiste pime\xc3\xa4n energian olemassaolosta. Planck-satelliitin tulokset ovat kuitenkin osittain ristiriidassa Hubble-teleskoopin mittausten kanssa. Planck-satelliitin mukaan maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta kuvaava Hubblen vakio on noin 67,4 km/s/Mpc, kun taas Hubble-teleskoopin mukaan se on noin 73,5 km/s/Mpc. Planckin tulokset perustuvat varhaisen maailmankaikkeuden laajenemisnopeuteen ja Hubblen tulokset nykyiseen laajenemisnopeuteen, mutta molemmissa laskelmissa on huomioitu supernovahavaintojen mukainen kiihtyv\xc3\xa4 laajeneminen, joten molemmat eiv\xc3\xa4t voi olla oikeassa, mik\xc3\xa4li pime\xc3\xa4n energian voimakkuus on vakio._NEWLINE_Vuonna 2019 julkaistiin tutkimus, jossa mitattiin maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden muutoksia kaukaisten kvasaarien avulla. Tutkijat ovat kehitt\xc3\xa4neet menetelm\xc3\xa4n, jossa kvasaarin et\xc3\xa4isyys on laskettavissa eri aallonpituuksilla otettujen kuvien avulla. Tulokset ovat sopusoinnussa supernovahavaintojen kanssa niiden yhdeks\xc3\xa4n miljardin vuoden osalta, mink\xc3\xa4 supernovahavainnot kattavat. Kvasaarit ovat kuitenkin paljon supernovia kirkkaampia, joten niit\xc3\xa4 l\xc3\xb6ydet\xc3\xa4\xc3\xa4n miljardeja valovuosia kauempaakin. Tutkitut et\xc3\xa4iset kvasaarit viittaavat avaruuden laajenemisen olleen oletettua hitaampaa 1,1\xe2\x80\x932,3 miljardin vuoden ik\xc3\xa4isess\xc3\xa4 maailmankaikkeudessa. Jos tarkemmat havainnot vahvistavat t\xc3\xa4m\xc3\xa4n tulevaisuudessa todeksi, se tarkoittaisi, ett\xc3\xa4 sek\xc3\xa4 Planck-satelliitin ett\xc3\xa4 Hubble-teleskoopin tulokset voisivat olla oikeassa, mutta yleisen suhteellisuusteorian kosmologinen vakio ei olisikaan vakio. T\xc3\xa4ll\xc3\xb6in pime\xc3\xa4 energia ei voisi olla tyhji\xc3\xb6energiaa.\n_START_SECTION_\nEhdotuksia pime\xc3\xa4ksi energiaksi\n_START_PARAGRAPH_\nTyhji\xc3\xb6energia: Jos pime\xc3\xa4 energia on yht\xc3\xa4 voimakasta joka paikassa kaikkina aikoina, laajeneminen lienee tyhj\xc3\xa4n avaruuden ominaisuus. T\xc3\xa4ll\xc3\xb6in pime\xc3\xa4 energia voitaisiin huomioida yleisess\xc3\xa4 suhteellisuusteoriassa k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4m\xc3\xa4ll\xc3\xa4 kosmologista vakiota, jolla olisi nollasta poikkeava arvo. Ongelmana on se, ett\xc3\xa4 kokeiden perusteella Casimirin ilmi\xc3\xb6n aiheuttava tyhji\xc3\xb6energia on 10\xc2\xb9\xc2\xb2\xe2\x81\xb0 kertaa voimakkaampi voima kuin kosmologisista havainnoista laskettu avaruuden laajenemista kiihdytt\xc3\xa4v\xc3\xa4 voima, eik\xc3\xa4 mik\xc3\xa4\xc3\xa4n teoria selit\xc3\xa4, mist\xc3\xa4 ero johtuu._NEWLINE_Kvintessenssi: Kvintessenssill\xc3\xa4 tarkoitetaan, ett\xc3\xa4 maailmankaikkeuden laajenemista kiihdytt\xc3\xa4v\xc3\xa4 voima olisi jokin tuntematon kvanttikentt\xc3\xa4. Ongelmana on selitt\xc3\xa4\xc3\xa4, miksi kiihtyminen on havaintojen perusteella kasvanut ainakin viimeiset yhdeks\xc3\xa4n miljardia vuotta samassa suhteessa avaruuden laajenemisen kanssa eli samalla tavalla kuin tyhji\xc3\xb6energia kiihdytt\xc3\xa4isi laajenemista.'