Πόσο πυκνό είναι το Σύμπαν;

Κάνοντας παρατηρήσεις διακυμάνσεων στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων (η «απομείνασα» ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη), οι αστρονόμοι έχουν δείξει ότι το Σύμπαν είναι «επίπεδο». Αυτό σημαίνει ότι η πυκνότητά του φαίνεται να είναι κοντά στην κρίσιμη πυκνότητα, η οποία είναι η πυκνότητα που χρειάζεται για να σταματήσει η βαρύτητα την διαστολή της μετά από άπειρο χρονικό διάστημα.

Ο ρυθμός διαστολής που βλέπουμε σήμερα δείχνει ότι η κρίσιμη πυκνότητα του Σύμπαντος είναι περίπου 9×10-27 kg m-3. Αυτή η πυκνότητα, ωστόσο, είναι η συνολική πυκνότητα τόσο της ύλης όσο και της ενέργειας. Οι παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι η συνηθισμένη ύλη αντιπροσωπεύει το 4,9 τοις εκατό αυτής της πυκνότητας, ενώ το 26,8 τοις εκατό οφείλεται στη σκοτεινή ύλη, μια μορφή ύλης που δεν είναι άμεσα ορατή.

Το υπόλοιπο 68,3 τοις εκατό οφείλεται στη σκοτεινή ενέργεια, ένα μυστηριώδες ενεργειακό πεδίο που προκαλεί την επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος. Έτσι, η συνηθισμένη ύλη έχει πυκνότητα που αντιστοιχεί σε περίπου ένα πρωτόνιο για κάθε τέσσερα κυβικά μέτρα όγκου. Η φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας δεν είναι πλήρως κατανοητή.