По поводу природы этой «темной лошадки» ученые выдвигали и выдвигают разные версии. Например, одни предполагают, будто гравитация на очень больших расстояниях не притягивает, а отталкивает тела — вот они и разбегаются, расширяя пространство. Другие высказывают догадку, что при достаточном отдалении объектов между ними возникает доселе не изученное взаимодействие, не относящееся ни к гравитационному, ни к электромагнитному. Эта сила направлена обратно гравитации, но пока непонятно, постоянно она действует или периодически. В первом случае Вселенной грозит расширение и охлаждение до того предела, когда наступит кромешная тьма и остановка всех процессов; во втором случае космическое пространство будет то раздаваться, то снова съеживаться. Еще одна гипотеза основана на так называемых флуктуациях: ткань пространства-времени бурлит, растягиваясь и сжимаясь в каждой микроточке, вследствие чего выделяется дополнительная энергия, которая и распирает Вселенную во всех направлениях. Ну а некоторые астрофизики говорят о частицах — переносчиках энергии: якобы гравитация распространяется посредством гравитонов, а темную энергию несут в себе частицы темной материи.
Собственно, о существовании этой материи — невидимой и неизвестной — ученые догадались в 30-х годах ХХ в. Именно тогда американо-швейцарский астроном Фриц Цвикки (1898–1974) обратил внимание на то, что галактики в скоплении Волосы Вероники недостаточно массивны, чтобы держаться вместе. Скопление выглядело абсолютно устоявшимся и стабильным: галактики двигались с постоянной скоростью, отвечающей расстоянию между ними, направление их вращения тоже было согласованным, но относительно небольшая масса не могла обеспечить им необходимой силы тяготения. Напрашивался вывод: в Волосах Вероники прячется еще какая-то материя, которая обладает собственной массой и гравитацией и стягивает галактики между собой. Назвав эту материю темной (Dunkle Materie), Цвикки рассказал о ней другим ученым, но те не приняли его открытие всерьез. Думали — может, Цвикки неверно рассчитал массу светил в галактиках или последние отдаляются друг от друга… Однако подобные нестыковки возникали и с другими скоплениями: иногда лежащие за ними галактики внешне настолько искажались, что было ясно — вещество внутри скопления весит гораздо больше, чем кажется. Из-за этого в научном мире даже поползли слухи о неких таинственных космических силах.
Сорок лет спустя подобные слухи частично были развеяны Верой Рубин (1928–2016). Американская ученая вычисляла скорость, с которой двигаются звезды и межзвездное вещество вокруг ядра галактики, и определила, что с отдалением от центра количество звезд и газа уменьшается, однако даже на самом краю объекты двигаются так же быстро, как в центре. Это означало, что на окраине галактики присутствует какое-то незримое вещество с высокой плотностью и массой, причем видимых тел должно быть вдесятеро меньше, чем материи-невидимки. И Рубин поняла: ей удалось обнаружить темную материю. Правда, кто-то еще пытался возражать, аргументируя это тем, что в космических масштабах ньютоновские законы могут не действовать и что скорость объектов с увеличением орбитального радиуса не обязана уменьшаться. Но факты упрямо доказывали обратное.