به عقیده استوارت ویث (Stuart B. Wyithe) از دانشگاه ملبورن و اوی لویب (Avi Loeb) از مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسون، با بررسی توده های دوردست هیدروژن می توان به سرنخ هایی از تاریخچه انرژی تاریک دست یافت.

لویب دراین باره می گوید: "به نظر می رسد که چگالی انرژی خلا در طول زمان به عنوان یک ثابت کیهانی یکسان بوده باشد. اما این موضوع باید آزمایش شود. پاسخ این پرسش می تواند غافل گیر کننده باشد."

انرژی تاریک برای اولین بار در تیوری نسبیت عام انیشتین مطرح شد. انیشتین عقیده داشت که جهان ایستاست و برای همین ثابتی را وارد معادلات خود کرد. نیروی دافعه ای که اثر گرانش را در جذب کهکشان ها به سوی یکدیگر خنثی می نمود. وقتی ادوین هابل انبساط جهان را کشف کرد، انیشتین ثابت کیهانی را دور انداخت و شایع است که آن را بزرگ ترین اشتباه خود نامید.

در سال 1998، دو تیم از منجمان کشف کردند که سرعت انبساط جهان به جای آنکه به دلیل نیروی گرانش بین کهکشان ها کاهش یابد، در حال افزایش است. آن ها در قالب انرژی تاریک دوباره ثابت انیشتین را احیا کردند. در حالی که انرژی تاریک مشخصا وجود دارد و اثرات آن به وضوح توسط منجمان قابل مشاهده است، کسی نمی داند که چه چیز باعث به وجود آمدن این انرژی شده است و یا این اینکه آیا ثابت فوق واقعا در طول زمان ثابت است یا خیر. ویث می گوید: منشا انرژی تاریک بزرگترین معمای لاینحل اخترفیزیک است .

● تحقیق راجع به انرژی تاریک

منجمان برای اینکه رفتار انرژی تاریک را در گذشته بفهمند باید نواحی دوردست کیهان را بررسی کنند. مناطقی که میلیاردها سال طول کشیده است تا نور آن ها به زمین برسد. در مناطقی این چنین دوردست، کهکشان ها و ابرنواخترها علایم راهنمایی که در بررسی انرژی تاریک درهمسایگی ما از آنها استفاده می شود- تقریبا غیرقابل مشاهده هستند. بنابراین علایم راهنما و شاخصه های دیگری مورد نیاز است.

ویث و لویب بررسی تشعشعات رادیویی از هیدورژن خنثی را پیشنهاد می کنند. طول موج این تشعشعات از 21 سانتی متر شروع می شود و با فرآیند انبساط جهان افزایش می یابد (به این فرآیند انتقال سرخ گفته می شود).

وقتی جهان دوباره به وسیله ی کهکشان های اولیه یونیزه شد (زمانی در همان چند میلیارد سال اول)، درصد کمی از اتم های هیدروژن به طور طبیعی و خنثی باقی ماندند و در توده های بزرگ توانستند از این مرحله جان سالم به در ببرند. تا پیش از این بررسی ها، منجمان نمی دانستند که می توان طول موج 21 سانتی متر تابش شده به وسیله ی هیدروژن باقی مانده را شناسایی کرد.

ویث و لویب نشان داده اند که رصدخانه های آینده می توانند طول موج 21 سانتی متر جهان دوردست و جوان را شناسایی کنند حتی اگر بیشتر آن یونیزه شده باشد. علاوه بر آن، اگرچه شدت سیگنال بعد از دوباره یونیزه شدن کاهش می یابد اما شدت نویز نیز کم می شود. در حقیقت، طول موج 21 سانتی متر تابش شده به وسیله ی هیدروژن خنثی می تواند از زمان حاضر تا زمانی که جهان فقط 200 میلیون سال سن داشت (یعنی انتقال به سرخ 15) شناسایی شود.

بنابر نظر لویب: "هیچ راه حل عملی دیگری برای بررسی انرژی تاریک در این انتقال به سرخ های بالا وجود ندارد."

● امواج صوتی کیهانی

در لحظات ابتدایی پیدایش جهان، تغییرات اندک چگالی انرژی باعث ایجاد نوساناتی شد که درست مانند موج های یک استخر آب به صورت امواجی در گستره ی جهان شروع به انتشار کردند. در زمان حاضر، اندازه بیرونی ترین موج حدود 500 میلیون سال نوری است. این امواج صوتی کیهانی روی ساختارهای بزرگ مقیاس هستی و توزیع کهکشان ها تاثیراتی گذاشتند. این اثرات اخیرا در بررسی کهکشان ها در طول موج فروسرخ آشکار شده اند.

به دلیل نوسانات صوتی کهن، گاز هیدروژن خنثی نیز باید الگوهایی شبیه الگوی توزیع کهکشان ها داشته باشد. با بررسی توزیع هیدروژن در لحظات اولیه ی پیدایش جهان در مقیاس بزرگ، منجمان قادر خواهند بود تا چگونگی اثر انرژی تاریک را بر رشد و گسترش ساختار را در چند میلیارد سال حساس ابتدایی دریابند.

از نظر تیوری، ابزارهای در حال ساخت امروزی نظیر آرایه ی وسیع مورکیسون (Murchison) و توسعه ی آن در آینده ، می توانند طول موج 21 سانتی متر ارسالی از هیدروژن را در 1 تا 4 میلیارد سال اولیه ی تاریخ جهان (متناظر با انتقال به سرخ 1.5 تا 6) آشکار نمایند.

ویث این گونه تشریح می کند: گستره ی وسیع انتقال به سرخی که می توانیم بررسی نماییم بسیار مهم است چرا که در این صورت می توانیم سیگنال ارسال شده را آشکار کنیم مستقل از اینکه کی جهان دوباره یونیزه شده باشد .