Dunkle Materie wirkt durch Gravitation eher „anziehend“. Sie hilft zu erklären, warum Galaxien und Galaxienhaufen zusammenhalten.
Dunkle Energie scheint dagegen auf den größten Skalen des Universums genau das Gegenteil zu bewirken. Seit dem Urknall dehnt sich das Universum aus. Lange nahm man an, dass diese Expansion durch die Gravitation der Materie immer langsamer werden müsste. Die gegenseitige Anziehung aller Materie sollte die Ausdehnung also abbremsen. Doch Beobachtungen weit entfernter Supernovae zeigten Ende der 1990er-Jahre etwas Überraschendes: Die Expansion des Universums verlangsamt sich nicht nur nicht – sie beschleunigt sich. Sehr weit entfernte Galaxien entfernen sich heute immer schneller voneinander, als man es ohne eine zusätzliche Ursache erwarten würde. Für diese beschleunigte Expansion verwenden wir den Begriff Dunkle Energie.
Was Dunkle Energie wirklich ist, wissen wir nicht. Eine mögliche Erklärung ist, dass sie eine Eigenschaft des Raumes selbst ist: Je mehr Raum durch die Expansion entsteht, desto stärker macht sich diese Energie bemerkbar. Im heutigen Standardmodell der Kosmologie macht Dunkle Energie etwa 68 % des Universums aus – also deutlich mehr als normale Materie und Dunkle Materie zusammen. Damit ist das Universum auf den ersten Blick paradox: Alles, was wir direkt sehen können – Sterne, Galaxien, Nebel und Planeten – besteht nur aus einem kleinen kosmischen Rest. Der größte Teil des Universums bleibt unsichtbar. Wir sehen nicht, was Dunkle Materie und Dunkle Energie sind. Aber wir sehen, was sie tun.
Dark Matter
Dark matter acts through gravity and helps explain why galaxies and galaxy clusters hold together.
Dark energy, however, seems to have the opposite effect on the largest scales of the universe. Since the Big Bang, the universe has been expanding. For a long time, scientists expected this expansion to slow down over time, because gravity should pull matter together and act as a brake. But observations of distant supernovae in the late 1990s revealed something surprising: the expansion of the universe is not slowing down — it is accelerating. Distant galaxies are moving away from each other faster and faster. To describe the cause of this accelerated expansion, we use the term dark energy.
What dark energy really is remains unknown. One possible explanation is that it is a property of space itself. As the universe expands and more space is created, this energy becomes increasingly important. In today’s standard model of cosmology, dark energy makes up about 68% of the universe — more than normal matter and dark matter combined. So the universe is strangely paradoxical: everything we can see directly — stars, galaxies, nebulae, and planets — is only a small cosmic fraction. Most of the universe remains invisible. We do not yet know what dark matter and dark energy are. But we can clearly observe what they do.