Konsep bahwa **alam semesta mengembang** adalah salah satu penemuan paling fundamental dalam kosmologi modern. Gagasan ini tidak hanya mengubah pandangan kita tentang skala alam semesta, tetapi juga memberikan kerangka kerja untuk memahami asal-usulnya, yang berpuncak pada teori Big Bang. Ekspansi ini bukanlah sekadar galaksi yang bergerak menjauh satu sama lain di dalam ruang yang statis; sebaliknya, ini adalah **ruang itu sendiri yang meregang**, membawa galaksi-galaksi bersamanya.
Sebelum abad ke-20, asumsi umum di kalangan ilmuwan adalah bahwa alam semesta itu statis dan abadi. Albert Einstein sendiri awalnya memasukkan konstanta kosmologi ke dalam persamaan Relativitas Umumnya untuk memaksa alam semesta tetap diam. Namun, pengamatan astronomi yang revolusioner mengubah segalanya.
Pada tahun 1920-an, Edwin Hubble, menggunakan teleskop canggih di Gunung Wilson, mulai mengukur pergeseran merah (redshift) cahaya dari galaksi-galaksi di luar Bima Sakti. Pergeseran merah adalah fenomena Doppler yang menunjukkan bahwa objek bergerak menjauh dari pengamat. Hubble menemukan bahwa hampir semua galaksi menunjukkan pergeseran merah yang signifikan, dan yang lebih mengejutkan, semakin jauh jarak suatu galaksi, semakin cepat ia menjauh. Hubungan linear antara jarak dan kecepatan ini dikenal sebagai Hukum Hubble, yang merupakan bukti observasional langsung pertama bahwa alam semesta sedang mengembang.
Penting untuk dipahami bahwa ekspansi alam semesta tidak terjadi dari suatu titik pusat. Tidak ada "pusat" ekspansi. Sebaliknya, setiap titik dalam ruang mengamati titik lain menjauh darinya. Analogi balon yang sedang ditiup sering digunakan: bayangkan titik-titik yang digambar di permukaan balon. Saat balon mengembang, semua titik bergerak menjauh satu sama lain, tanpa ada satu pun titik yang bisa mengklaim sebagai pusat ekspansi permukaan balon tersebut. Dalam kasus alam semesta, ini adalah ruang tiga dimensi (atau empat dimensi, termasuk waktu) yang meregang.
Galaksi-galaksi yang relatif dekat satu sama lain, seperti galaksi di dalam Gugus Virgo, tetap terikat secara gravitasi dan tidak menjauh secara signifikan karena gaya tarik lokal mereka lebih kuat daripada efek peregangan ruang antar-mereka. Ekspansi paling terlihat jelas pada skala yang sangat besar, antara gugus galaksi yang berjauhan.
Penemuan bahwa **alam semesta mengembang** hanyalah awal dari misteri. Pada akhir tahun 1990-an, observasi supernova Tipe Ia—yang berfungsi sebagai 'lilin standar' kosmologis—mengungkapkan temuan yang lebih mengejutkan: ekspansi alam semesta tidak melambat akibat gravitasi, melainkan **semakin cepat**.
Fenomena percepatan ini membutuhkan penjelasan. Para ilmuwan menamakannya Energi Gelap (Dark Energy). Energi Gelap adalah bentuk energi hipotetis yang mengisi seluruh ruang dan memiliki tekanan negatif, sehingga menghasilkan gaya tolak gravitasi yang mendorong alam semesta untuk mengembang dengan laju yang makin kencang. Meskipun masih menjadi salah satu misteri terbesar fisika, Energi Gelap diperkirakan membentuk sekitar 68% dari total energi-materi alam semesta.
Jika alam semesta terus mengembang dengan percepatan, implikasi jangka panjangnya sangat besar. Model kosmologis saat ini memprediksi bahwa jarak antar galaksi akan terus bertambah jauh, membuat galaksi-galaksi yang jauh akhirnya akan bergerak menjauhi kita melebihi kecepatan cahaya (yang hanya berlaku untuk pergerakan objek *melalui* ruang, bukan ekspansi ruang itu sendiri). Dalam miliaran tahun mendatang, pengamat di masa depan di galaksi kita mungkin tidak akan melihat galaksi lain sama sekali, seolah-olah Bima Sakti dan galaksi tetangganya adalah satu-satunya entitas yang tersisa di jagat raya. Ekspansi yang tak terhindarkan ini adalah pendorong utama evolusi kosmik kita saat ini, membawa kita kembali ke pemahaman bahwa alam semesta tidak statis, melainkan entitas yang hidup dan terus berubah.