Năm nay đánh dấu kỷ niệm 90 năm của một khám phá tâm trí: rằng vũ trụ đang mở rộng.
Phát hiện này được Edwin Hubble dẫn đầu, người được đặt tên là Kính viễn vọng Không gian Hubble quay quanh. Là một nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Núi Wilson ở Los Angeles, Hubble có quyền truy cập vào các thiết bị tiên tiến nhất trong ngày, đặc biệt là kính viễn vọng Hooker 100 inch (2,5 mét). Kính thiên văn, được chế tạo vào năm 1917, là lớn nhất trên Trái đất cho đến năm 1949.
Từ năm 1919, Hubble đã phát hiện ra các thiên hà mới từ đài thiên văn, theo Viện Khoa học Carnegie. Năm 1923, ông đã phát triển một phương pháp đo khoảng cách giữa một thiên hà xa xôi và Dải Ngân hà, liên quan đến việc tính toán độ sáng thực tế của các ngôi sao trong một thiên hà khác và sau đó so sánh giá trị đó với độ sáng của chúng từ Trái đất.
Công việc này đã dẫn đến một tiết lộ khác. Theo Viện Carnegie, Hubble cũng biết về công việc của một nhà thiên văn học trước đó, Vesto Melvin Slodes, người đã nhận ra rằng ông có thể đo được một thiên hà đang di chuyển tới hoặc ra khỏi Dải Ngân hà bằng cách tìm kiếm những thay đổi trong bước sóng của ánh sáng đến từ thiên hà đó. Phép đo được gọi là sự thay đổi Doppler và nguyên tắc này giống như sự thay đổi cường độ dường như xảy ra khi tiếng còi xe cứu thương đến gần, đổ lỗi và lùi dần, ngoại trừ với ánh sáng thay vì âm thanh. Trong trường hợp ánh sáng, các bước sóng phát ra từ một vật thể di chuyển về phía một người quan sát đứng yên xuất hiện thường xuyên hơn, và do đó xanh hơn. Bước sóng phát ra từ một vật thể lùi lại xuất hiện ít thường xuyên hơn và do đó đỏ hơn.
Được trang bị thông tin về khoảng cách của các thiên hà khác và sự dịch chuyển Doppler của chúng, Hubble và các đồng nghiệp đã xuất bản một bài báo vào năm 1929 sẽ thay đổi thiên văn học. Bài báo, "Mối liên hệ giữa khoảng cách và tốc độ hướng tâm giữa các tinh vân ngoài thiên hà", đã chứng minh rằng các thiên hà có thể nhìn thấy từ Dải Ngân hà dường như đang giảm tốc. (Vào ngày 17 tháng 1 năm 1929, bài báo đã được "truyền đạt" tới Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.)
Những gì Hubble và các đồng tác giả đã quan sát được là sự giãn nở của chính vũ trụ. Để sử dụng một phép loại suy nổi tiếng, các thiên hà giống như nho khô trong bột bánh mì của vũ trụ. Khi bột tăng lên, tất cả nho khô di chuyển xa hơn, nhưng tất cả chúng vẫn bị mắc kẹt trong cùng một bột. Khám phá này cho phép tính toán tuổi của vũ trụ: khoảng 13,7 tỷ năm tuổi.
Chín mươi năm sau khi nhóm Hubble báo cáo phát hiện của mình, các nhà khoa học vẫn đang cố gắng hiểu cách thức mở rộng này hoạt động. Năm ngoái, bằng cách sử dụng kính viễn vọng có tên Hubble, các nhà thiên văn học đã báo cáo rằng việc mở rộng nhanh hơn dự kiến - chính xác là 73 km mỗi giây trên mỗi megapixel. Một megapixel là 3,3 triệu năm ánh sáng, do đó, phép đo này có nghĩa là cứ sau 3,3 triệu năm ánh sáng từ Trái đất, một thiên hà dường như rút đi nhanh hơn 73 km mỗi giây.
Vài tháng sau, cùng các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các vũ trụ ở xa hơn dường như đang giãn nở nhanh hơn, ở mức 67 km mỗi giây trên mỗi megapixel. Sự khác biệt cho thấy rằng một cái gì đó - có thể là năng lượng tối hoặc vật chất tối - đang ảnh hưởng đến sự giãn nở của vũ trụ theo những cách chưa được hiểu.
