銀河系の周りを回る星々の公転速度は銀河の中心から遠くなるにつれて遅くなるのではなくほぼ一定になっているという予想外の結果でした。 「銀河系の外側を回る 天体の公転速度の２乗は銀河系の中心からの距離に反比例する」。 私たちの太陽は 銀河系の外側の方を回っているから更に離れた場所にある星々は公転速度が どんどん遅くなっていくはずだった。 「球状星団」などと呼ばれるものでその ほとんどは太陽より内側にあるが銀河系の外側にも観測可能なものはあるんだ。
たくさんの銀河がある領域全体の質量を量る事だったのを一個一個の銀河の重さを足し上げてゆくのではなく大きな銀河の集団の質量を丸ごと測定したいんだ。 アインシュタインは有名になった。 実は 「Ｅ＝ｍｃ」を発表した頃はアインシュタインは無名だった。 でも アインシュタインは「どうせ そんな事は観測できないから重要でない」と言った。 実は アインシュタインは それより前にも同じ計算をやっていた。
目で見える銀河の物質はとがっている部分で全てを足し合わせると目で見えるものの４０倍もの質量がある事が分かるんだ。 いずれにしても通常の物質とダークマターを合わせた質量の総量を量る事ができたわけだ。 なぜなら この宇宙に大体 いくつの陽子と中性子があるのかは簡単な次元解析などで分かるがその陽子や 中性子の量の１０倍もの物質があるという事はそれは 未知の素粒子に違いないというわけだ。
実は この式こそが宇宙膨張を表すアインシュタインの方程式なんだ。 この アインシュタインの方程式が宇宙の膨張と密度の関係を教えてくれる。 κが マイナスなら「開いた宇宙」と呼ばれるものになってκがプラスなら 「閉じた宇宙」宇宙の膨張は続く。 エネルギーは プラスで宇宙は永遠に膨張するというものだ。 では 宇宙が １３７億歳だとしたら１３７億光年先を見ればビッグバンを見る事ができるのではないだろうか？原理的には 可能だ。
そして 曲率がゼロだという事は宇宙の全エネルギーがぴったり ゼロだという事を意味する。 エネルギーがぴったり ゼロだというのは一体 何を意味しているのだろうか？実は これは 宇宙は 無から始まったという事を示唆する最初の証拠だと言える。 遠い場所にある超新星を観測してどのくらいの割合で宇宙の膨張が減速しているのかを測定していたんだ。
つまり宇宙のエネルギーの７０％がダークエネルギーで３０％ほどが未知の素粒子から成るダークマターで残りの ほんの僅かな余計なものが君たちや私だ。 宇宙空間が 指数関数的に加速膨張しているなら移動する空間に乗って光の速度よりも速く私たちから遠ざかる物体が存在しうる。 ダークエネルギーは 恐らく重力の量子論と関係があると予測されている。 かつて 観測可能だった宇宙は今日 理論上 観測できる宇宙よりも 実は 広かったんだ。