siêu tân tinh xa xôi ấy phải biểu hiện không giống các anh em đồng đạo gần
hơn của chúng, hoặc là chúng phải xa hơn đến 15% so với vị trí mà những
mô hình vũ trụ thịnh hành đã đặt chúng vào. Thế nên hoặc là chúng ta không
hiểu về sao phát nổ, hoặc là sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc, trái với ước
nguyện hấp dẫn của toàn thể thiên hà trong vũ trụ. Thứ duy nhất mà ta đã
biết có thể giải thích một cách “tự nhiên” cho gia tốc này là số lambda của
Einstein, tức hằng số vũ trụ. Khi các nhà vật lý thiên văn phủi đi lớp bụi và
đưa nó trở lại phương trình nguyên thủy của Einstein cho thuyết tương đối
tổng quát, trạng thái của vũ trụ mà ta biết khớp chính xác với trạng thái
trong các phương trình của Einstein.
Các siêu tân tinh được sử dụng trong nghiên cứu của Perlmutter và
Schmidt có giá trị trọng lượng tính theo số hạt nhân có thể tổng hợp. Trong
những giới hạn nhất định, mỗi ngôi sao như vậy phát nổ theo cùng một cách,
đốt cháy cùng lượng nhiên liệu, tỏa ra cùng lượng năng lượng hoành tráng
trong cùng khoảng thời gian, qua đó đạt tới cùng độ sáng đỉnh. Do đó chúng
giữ vai trò như một dạng thước đo, hoặc “cây nến chuẩn”, để tính toán
khoảng cách vũ trụ đến thiên hà nơi chúng phát nổ, nằm ngoài tầm với xa
xăm nhất của vũ trụ.
Nến chuẩn đó giúp đơn giản hóa tính toán cực nhiều: do các siêu tân
tinh đều có cùng công suất, những cái mờ sẽ nằm ở xa còn những cái sáng
thì gần hơn trước mắt. Sau khi đo được độ chói của chúng (việc đơn giản),
bạn có thể nói chính xác chúng ở cách mình bao xa và cách những sao khác
bao xa. Nếu độ sáng của các siêu tân tinh đều khác biệt, bạn không thể dùng
chỉ mỗi độ chói để phân biệt cái này ở bao xa so với cái kia. Một ngôi sao
mờ có thể hoặc là một bóng đèn công suất cao nằm rất xa hoặc một bóng
đèn công suất thấp cận kề.
Tốt thôi. Nhưng còn một cách thứ hai để đo khoảng cách đến các thiên
hà: tốc độ chúng lùi xa khỏi Ngân Hà của chúng ta - sự lùi xa là một phần
không thể thiếu trong công cuộc giãn nở toàn diện của vũ trụ. Như Hubble là
người đầu tiên đã chỉ ra, vũ trụ đang giãn nở làm cho các vật thể ở xa chạy
nhanh hơn khỏi chúng ta so với những cái ở gần. Vì vậy, bằng cách đo lường
