Energía oscura

En cosmología física y astronomía, la energía oscura es una forma desconocida de energía que afecta al universo en las escalas más grandes. La primera evidencia observacional de su existencia provino de mediciones de supernovas, que mostraron que el universo no se expande a un ritmo constante; más bien, la expansión del universo se está acelerando.Comprender la evolución del universo requiere conocer sus condiciones iniciales y su composición. Antes de estas observaciones, los científicos pensaban que todas las formas de materia y energía en el universo solo harían que la expansión se ralentizara con el tiempo. Las mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB) sugieren que el universo comenzó en un Big Bang caliente, a partir del cual la relatividad general explica su evolución y el posterior movimiento a gran escala. Sin introducir una nueva forma de energía, no había forma de explicar cómo los científicos podían medir un universo en aceleración. Desde la década de 1990, la energía oscura ha sido la premisa más aceptada para explicar la expansión acelerada. A partir de 2021, existen áreas activas de investigación cosmológica para comprender la naturaleza fundamental de la energía oscura.

Suponiendo que el modelo de cosmología lambda-CDM sea correcto, las mejores mediciones actuales indican que la energía oscura contribuye con el 68% de la energía total en el universo observable actual. La masa-energía de la materia oscura y la materia ordinaria (bariónica) contribuye con un 26 % y un 5 %, respectivamente, y otros componentes como los neutrinos y los fotones contribuyen en una cantidad muy pequeña. La densidad de la energía oscura es muy baja (~ { estilo de visualización 7  veces 10 ^ {-30}} g/cm), mucho menor que la densidad de la materia ordinaria o la materia oscura dentro de las galaxias. Sin embargo, domina el contenido de energía y masa del universo porque es uniforme en todo el espacio.

Dos formas propuestas de energía oscura son la constante cosmológica (que representa una densidad de energía constante que llena el espacio de manera homogénea) y los campos escalares, como la quintaesencia o los módulos, (cantidades dinámicas que tienen densidades de energía que varían en el tiempo y el espacio). Las contribuciones de los campos escalares que son constantes en el espacio generalmente también se incluyen en la constante cosmológica. La constante cosmológica se puede formular para que sea equivalente a la radiación de punto cero del espacio, es decir, la energía del vacío. Sin embargo, los campos escalares que cambian en el espacio pueden ser difíciles de distinguir de una constante cosmológica porque el cambio puede prolongarse.

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