探測深空的“量天尺”—— Ia 型超新星
現代天體物理學已知，宇宙中發射最強光度的單個天體是超新星爆發；它的光強足以貫穿幾十億、上百億的遼闊空間；此外，還知道超新星爆發是恒星演化終端走向消亡的一種表現形式。超新星爆發前的前身天體有兩類，其一是由兩個恒星組成的雙星，由於彼此距離近，以至於呈現物質交流，遂稱為“密近雙星”。當雙星中的一個已演化成白矮星，此時如果受到其伴星的物質以股流形式高速投入，這個白矮星則因結構失衡，突然整體爆發毀滅，成為光度超強的超新星。按照分類，它們稱為 I 型。早在30年代，已確認一個穩定的白矮星的質量上限是 1.4個太陽質量（此項天體物理成就獲得1983年諾貝爾物理學獎）。因此得知，I 型超新星的前身是個 1.4 個太陽質量的白矮星。根據天文學中的質量－光度關係，知道了質量，也就準確地知道了光度。到20世紀末，又進一步得知，I型超新星中有一個次型Ia型，其光度的均勻性更好。這樣，天文學家終於獲得了新的“標準光源” ——Ia 型超新星，一款適合測量深空距離的“量天尺”。
深空超新星巡天的重大發現——暗能量
1994～1995年，2～3個國際科研小組，在天體物理學家珀爾馬特、施密特和裏斯（如圖）等首席科學家的主持下，申請到 8～10米級巨型光學望遠鏡和哈勃空間望遠鏡的支持，遂啟動各自的“深空超新星巡天”探測課題，目標之一即是借助 Ia 型超新星“量天尺”探究50～60億光年以遠、前人知之甚少的宇宙膨脹動向。
超新星是恒星世界罕見的天象，一個正常星係，例如，銀河係平均要上千年才有一次超新星爆發，而且還不一定是 I型。可是，如果探測和巡視的對象同時為10萬個、百萬個星係，那麼正好捕捉到較為短暫的爆發進程就不再罕見。
當最初觀測到幾個遙遠的Ia型爆發事件後，他們驚奇地發現，已知光度的Ia型的亮度比在哈勃定律預期的距離處應有的亮度暗些，如果觀測和數據處理均正確無誤，合理的解釋就該是它們的距離比預期的更遠，退行的速度比預期更大。這一現象在50～60億光年距離更遠的大宇宙深空開始呈現，而且距離越遠，亮度變暗的程度越大。曆經幾年的巡天搜索，累積到的深空Ia 型超新星爆發樣本的總數已達幾十個之多。在遙遠的深空，宇宙膨脹正在加速的發現已是不容爭辯的事實。這大大地超乎預期。不少人曾推測，宇宙物質具有的引力最終會超過宇宙膨脹之力，致使膨脹終止，轉為宇宙收縮。因此，當21世紀之初，宇宙膨脹在加速的天文發現公之於世後，震驚了科技界，乃至全社會。人們驚奇地得知，在大宇宙中，除了有與宇宙物質同在的萬有引力和來自於“大爆炸”的膨脹之力外，還有一種前所未知的斥力性質的神秘之力，在50～100億光年的大宇宙中逐漸顯示為最大的主力，姑且稱之為“暗能量”。
更令人稱奇的是，根據已取得宇宙膨脹加速的資料和數據推算得知：在宇宙中，對其本原和真相知之甚少的“暗能量”竟占宇宙物質總量的 73 %。也就是說，人們在此之前竟然對宇宙組成中的 3/4全然不知不曉。就此還可推測，如果在今後深入探究中，宇宙確實按現在已探測到的加速膨脹，再過上千億年，那時，一切核聚變的產能活動全都將息止，物質密度小到接近“真空”，我們宇宙的命運將是“寂靜”、“寒冷”和“無”。
如今“暗能量”已成為物理學界的一個關注熱點和議題，必然會推動和影響今後宇宙學，乃至物理學的發展和進步。可以認為，“宇宙膨脹的加速”和“暗能量”的發現是繼“宇宙膨脹”和“膨脹的宇宙”確認之後，迄今又一可與之並論的最重大天文貢獻。發現“宇宙膨脹正在加速”的三位首席天體物理學家共同被授予2011年諾貝爾物理學獎，以表彰“深空超新星巡天”科研課題取得的成就，當在意料 之中。
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