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天文學家哈伯發現，星系遠離觀測者的速率與它們的距離成正比，提出「哈伯定律」來描述這個現象，是現代宇宙學的基本定律之一，同時也被認為是大霹靂模型的重要證據，確立了宇宙膨脹的想法。科學家並根據宇宙幾種可能的幾何性質，推論出不同的宇宙膨脹模式，包括封閉宇宙、平坦宇宙與開放宇宙等。1998年，天文學家透過觀測遙遠的壹a型超新星爆炸，發現宇宙極有可能正在以加速膨脹的方式擴張，這項重大的發現得到了2011年諾貝爾物理學獎的肯定，也開啟了關於「暗能量」理論的研究。