通过对高红移超新星的观测,天文学家已经发现了上述这种宇宙加速膨胀的效果。这些超新星爆发的光芒比预期的要暗,说明其距离也更加遥远,因此意味着宇宙在早些时候的膨胀速度要慢一些。这一结果说明宇宙是在不断加速的。
近期发表的其他一些对超新星的观测,为宇宙膨胀历史绘制了一幅更精细的图像。宇宙并不是在持续加速的。事实上,由于星系只能在周围充满物质的情况下才能成形,因此星系能够存在这一事实就足以说明,即使暗能量真的在今天的宇宙中占据着主导地位,但在以前某个时候,物质一定是宇宙的主要组分。一旦我们把目光聚焦到更远的超新星,去探索更早期的宇宙,就应该能发现宇宙减速膨胀的证据,从而证明物质主导时期的存在。
通过深入地观察和分析,天文学家们最终确定了宇宙由减速变为加速的转折点。2006年11月,亚当·里斯(Adam Riess)作为高红移超新星计划的最初领导者之一,和他的合作者一起公布了他们对70亿光年以外23颗超新星的观测结果。这些数据显示,在宇宙演化的早些时候,的确存在一个由物质占主要组分的时期。在最初的大爆炸之后,由于物质之间的万有引力和辐射能量的阻滞作用,宇宙的膨胀速度逐渐变慢。直到大约50亿年之前的某个时候,暗能量才占据了主导地位,并使宇宙开始加速膨胀。
2006年发表的这些新结果,也同时否定了另一种试图解释超新星比预想昏暗的理论。事实上,单纯的观测远方超新星的视觉亮度,并不能排除宇宙间的某种灰尘挡住星光的可能性。灰尘确实会使光源看起来昏暗一些,但一般来讲,灰尘对光线的吸收和释放会改变光源的颜色。而由于远方超新星的颜色和附近的超新星基本一致,我们只能假设存在某种未被发现的“灰色”灰尘,这些灰尘将无差别地削弱所有颜色的光。即使这些灰尘真的存在,由于从远方而来的光要经过更长的距离,这段空间中会弥散着更多的灰尘,因此最遥远的超新星应该会显得越发昏暗。事实上,实验所看到的离我们最遥远的超新星,其变暗的程度反而比近一点的超新星少一些。这一结果和宇宙先减速后加速的图像恰好一致。
