La relatività generale fornisce un quadro per comprendere le interazioni gravitazionali di materia ed energia e ha superato con successo rigorosi test sperimentali e osservativi. Tuttavia, le osservazioni cosmologiche sopra menzionate indicano che l'espansione dell'universo sta accelerando, il che non può essere spiegato esclusivamente dagli effetti gravitazionali delle forme conosciute di materia ed energia nel quadro della relatività generale.
Per spiegare l'accelerazione osservata, i cosmologi hanno proposto il concetto di energia oscura, un'ipotetica forma di energia che contribuisce all'espansione dell'universo. L'energia oscura non viene osservata o rilevata direttamente, ma i suoi effetti sono dedotti dalle proprietà osservate dell'universo, come la relazione luminosità-distanza delle supernovae e la dimensione angolare del fondo cosmico a microonde.
Sebbene ci siano stati tentativi di modificare la relatività generale per evitare la necessità dell’energia oscura, nessuno è stato ampiamente accettato o supportato da dati osservativi. Alcune teorie alternative propongono modifiche alle leggi di gravità, come teorie con dimensioni extra o teorie del tensore scalare, ma queste modifiche sono altamente speculative e non sono state ancora testate in modo convincente.
L’energia oscura rimane uno degli aspetti più intriganti e sconcertanti della cosmologia moderna. Sebbene sia possibile che futuri progressi nella nostra comprensione della gravità o nuovi dati osservativi possano far luce sulla natura dell’energia oscura o portare a spiegazioni alternative, al momento l’esistenza dell’energia oscura è fortemente supportata dalle attuali osservazioni cosmologiche e rimane la spiegazione più plausibile per l’espansione accelerata osservata dell’universo.
