L’énergie noire est une pression négative uniforme très clairsemée qui imprègne tout l’univers observable. Il représente 70% de la masse/énergie de l’univers et est responsable de son taux d’expansion accéléré. L’énergie noire est différente de l’énergie que nous connaissons car elle n’est pas concentrée localement, comme c’est le cas des étoiles et des galaxies, manifestations de la matière et de l’énergie conventionnelles. Il existe de nombreuses autres différences importantes entre l’énergie conventionnelle et l’énergie noire, que les physiciens continuent d’étudier.
La forme exacte ou le mécanisme de fonctionnement de l’énergie noire est inconnu. À cet égard, elle est similaire à sa cousine, la matière noire, qui ne peut être observée que par l’influence qu’elle exerce sur la matière et l’énergie normales.
Il existe deux théories principales pour la forme de l’énergie noire, bien que l’une soit plus importante que l’autre. La première théorie, la quintessence, décrit l’énergie noire comme un champ fluctuant qui change d’intensité en fonction de l’emplacement. La deuxième théorie, celle d’une constante cosmologique, décrit l’énergie noire comme constante et uniforme. C’est cette deuxième théorie à laquelle croient la plupart des physiciens et constitue la base du modèle Lambda-CDM, le modèle dominant de la structure du cosmos.
On pense que la pression négative de la constante cosmologique provient des fluctuations du vide à des échelles extrêmement petites dans tout l’espace. Des particules dites virtuelles sont continuellement créées et détruites dans ce vide, créant une mousse quantique qui a elle-même de l’énergie.
L’existence de l’énergie noire a des implications pour le destin ultime de l’univers. Si l’énergie noire est une propriété intrinsèque de l’espace, comme il semble l’être, alors elle continuera d’exister indéfiniment. Si l’énergie noire est la cause de l’accélération de l’expansion de l’univers, elle sera également la cause de la réduction de la densité moyenne de toute parcelle d’espace à long terme. Au fur et à mesure que l’univers deviendra de plus en plus clairsemé, il deviendra également plus froid et hostile à la vie. Par conséquent, l’énergie noire peut à juste titre être blâmée pour avoir provoqué la «mort thermique» de l’univers.