เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่เอกภพ สิ่งสำคัญที่สุดคือสิ่งที่พวกเขามองไม่เห็น อันได้แก่สสารมืดและพลังงานมืด
หลังจากการวิจัยหลายทศวรรษ ปัจจุบันนักเอกภพวิทยาสามารถบอกด้วยความมั่นใจระดับหนึ่งว่า เอกภพถือกำเนิดจากฟองอวกาศขนาดเล็กกว่าอะตอมเมื่อ ๑๓,๘๒๐ ล้านปีมาแล้ว เป็นครั้งแรกที่พวกเขาสามารถทำแผนที่รังสีพื้นหลังในเอกภพ (cosmic background radiation) หรือแสงที่เปล่งออกมาเมื่อเอกภพมีอายุเพียง ๓๗๓,๐๐๐ ปี ด้วยความละเอียดถูกต้องมากกว่าร้อยละ ๐.๐๐๑
แต่พวกเขาก็สรุปด้วยว่า ดาวและดาราจักรทั้งหมดที่พวกเขาเห็นบนท้องฟ้าเป็นเพียงร้อยละห้าของเอกภพที่สังเกตได้ ส่วนใหญ่ที่มองไม่เห็นประกอบด้วยสสารมืด (dark matter) ร้อยละ ๒๗ และพลังงานมืด (dark energy) อีกร้อยละ ๖๘ ทั้งสองสิ่งล้วนเป็นปริศนา เคยคิดกันว่าสสารมืดเป็นผู้ปั้นแต่งผืนแผ่นระยิบระยับกับลวดลายเกี่ยวกระหวัดของเหล่าดาราจักร ซึ่งรวมกันเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ของเอกภพ แต่กลับไม่มีใครทราบว่ามันคืออะไร ส่วนพลังงานมืดยิ่งลึกลับมากขึ้นไปอีก คำว่าพลังงานมืดซึ่งบัญญัติขึ้นแทนอะไรก็ตามที่กำลังเร่งอัตราเร็วของการขยายตัวของเอกภพได้รับการเหมารวมว่าเป็น “ฉลากสามัญสำหรับสิ่งที่เราไม่รู้เกี่ยวกับสมบัติของสิ่งยิ่งใหญ่ในเอกภพของเรา”
เบาะแสแรกที่ว่าสสารมืดมีอยู่ทั่วไปถูกพบในทศวรรษ ๑๙๓๐ โดยนักดาราศาสตร์ชาวสวิสชื่อ ฟริตซ์ ซวิกกี เขาวัดความเร็วที่ดาราจักรในกระจุกดาราจักรผมเบเรนิซ (Coma Cluster) ซึ่งอยู่ห่างจากโลก ๓๒๑ ล้านปีแสง โคจรรอบศูนย์กลางกระจุกดาราจักร แล้วคำนวณว่า เว้นเสียแต่กระจุกดาราจักรจะมีมวลมากกว่าที่เห็น ดาราจักรของมันก็น่าจะปลิวกระจายออกสู่อวกาศนานแล้ว ซวิกกีสันนิษฐานว่า ในเมื่อกระจุกดาราจักรผมเบเรนิซอยู่มาได้หลายพันล้านปี ย่อมหมายความว่า “สสารมืดมีอยู่ในเอกภพด้วยความหนาแน่นยิ่งกว่าสสารที่มองเห็นได้อย่างไม่มีอะไรเปรียบ” การค้นคว้าต่อมาบ่งชี้ว่าดาราจักรไม่มีทางก่อตัวขึ้นได้ตั้งแต่แรก หากปราศจากความโน้มถ่วงของสสารมืดคอยดึงดูดวัสดุบรรพกาลเข้าด้วยกันในเอกภพวัยเยาว์
ปริศนาสสารมืดว่าแปลกแล้ว ยังกลายเป็นคำทายเด็กเล่น เมื่อเทียบกับปรากฏการณ์ลี้ลับของพลังงานมืด ซึ่งไมเคิล เทอร์เนอร์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ยกให้เป็น “ความลึกลับอย่างที่สุดในวงการวิทยาศาสตร์ทั้งมวล”
เทอร์เนอร์คิดคำว่า “พลังงานมืด” ขึ้นหลังจากนักดาราศาสตร์สองทีมประกาศเมื่อปี ๑๙๙๘ ว่า อัตราการขยายตัวของเอกภพดูเหมือนกำลังเร่งเร็วขึ้น พวกเขาได้ข้อสรุปนี้จากการศึกษาดาวที่ระเบิดด้วยลักษณะเฉพาะ ซึ่งสว่างมากจนเห็นได้จากที่ห่างไกล และมีความสว่างสม่ำเสมอเหมาะสำหรับช่วยวัดระยะดาราจักรอันห่างไกล แรงดึงดูดซึ่งกันและกันระหว่างดาราจักรทั้งหมดในเอกภพคือเครื่องชะลอการขยายตัวของเอกภพ ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงคาดว่าจะเห็นเอกภพที่ขยายตัวช้าลง แต่พวกเขากลับพบสิ่งตรงข้าม นั่นคือเอกภพมีแต่ขยายตัวเร็วขึ้นเรื่อยๆตลอดห้าพันถึงหกพันล้านปีที่ผ่านมา
ทุกวันนี้ นักสังเกตการณ์กำลังสาละวนทำแผนที่เอกภพซึ่งแม่นยำอย่างไม่เคยมีมาก่อน และหาหลักฐานว่าพลังงานมืดปรากฏขึ้นเมื่อไร มีพลังเท่าเดิมหรือมากขึ้น พวกเขาได้เปรียบที่สามารถมองย้อนไปในอดีต สิ่งที่นักวิจัยผู้ศึกษาดาราจักรที่ห่างจากโลกหลายพันล้านปีแสงมองเห็น คือภาพที่เป็นจริงเมื่อหลายพันล้านปีก่อน กระนั้น ขีดจำกัดของพวกเขาคือความสามารถของกล้องโทรทรรศน์และเครื่องตรวจวัดดิจิทัล การเขียนประวัติศาสตร์เอกภพวิทยาที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้นในปัจจุบันก็ไม่ต่างจากในอดีตตรงที่เราจำเป็นต้องใช้หรือสร้างอุปกรณ์ที่ดีขึ้นเรื่อย ๆ
เรื่องโดย
ทิโมที แฟร์ริส นิตยสาร National Geographic 
