Energía Oscura y Aceleración Cósmica
La expansión del universo se está acelerando, impulsada por un componente misterioso llamado energía oscura que domina el presupuesto de energía cósmica y actúa como una forma repulsiva de gravedad.
Definition
La energía oscura es el componente del universo con presión negativa que impulsa la aceleración observada de la expansión cósmica; en el modelo estándar se describe mediante una constante cosmológica, equivalente a una densidad de energía del vacío constante, y constituye aproximadamente dos tercios del contenido energético total.
Scope
Esta área cubre el descubrimiento de que la expansión cósmica se está acelerando, la constante cosmológica y la energía del vacío como la explicación principal, modelos dinámicos alternativos como la quintaesencia y la gravedad modificada, y la ecuación de estado y las sondas observacionales utilizadas para caracterizar la energía oscura.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se descubrió la aceleración del universo?
- ¿Qué es la energía oscura y es simplemente una constante cosmológica?
- ¿Cómo se está probando observacionalmente la naturaleza de la energía oscura?
Key concepts
- Energía oscura
- Aceleración cósmica
- Constante cosmológica
- Energía del vacío
- Ecuación de estado
- Quintaesencia
- Presión negativa
Key theories
- Expansión acelerada
- Las observaciones de supernovas de Tipo Ia distantes muestran que son más tenues de lo esperado, lo que indica que la expansión del universo se ha estado acelerando, lo que requiere un componente con presión negativa.
- Constante cosmológica
- Una densidad de energía del vacío constante, representada por la constante cosmológica de Einstein, proporciona la descripción más simple de la energía oscura y se ajusta a los datos, aunque su valor diminuto es teóricamente desconcertante.
Clinical relevance
La energía oscura ha remodelado la cosmología: su descubrimiento estableció el universo acelerado, plano y Lambda-CDM, representa aproximadamente el setenta por ciento del presupuesto de energía cósmica, y su naturaleza, ya sea una constante verdadera o algo dinámico, se encuentra entre las preguntas abiertas más profundas que vinculan la cosmología con la física fundamental.
History
Dos equipos que utilizaron supernovas de Tipo Ia anunciaron la aceleración cósmica en 1998 y 1999, un resultado inesperado que revivió la constante cosmológica y les valió el Premio Nobel de 2011; estudios posteriores del fondo cósmico de microondas, las oscilaciones acústicas de bariones y la estructura a gran escala confirmaron un universo dominado por la energía oscura.
Debates
- La naturaleza de la energía oscura
- Si la energía oscura es una verdadera constante cosmológica, un campo dinámico como la quintaesencia, o una señal de que la relatividad general necesita modificación en escalas cósmicas, sigue sin resolverse, siendo el problema de la constante cosmológica de su valor diminuto un enigma central.
Key figures
- Saul Perlmutter
- Brian Schmidt
- Adam Riess
- Steven Weinberg
- Albert Einstein
Related topics
Seminal works
- riess1998
- perlmutter1999
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre la materia oscura y la energía oscura?
- La materia oscura es masa invisible que se agrupa bajo la gravedad y ayuda a formar estructuras, mientras que la energía oscura es un componente suave con presión negativa que impulsa la aceleración de la expansión; tienen efectos opuestos y se cree que son cosas completamente diferentes.
- ¿Continuará la expansión acelerada para siempre?
- Si la energía oscura es una verdadera constante cosmológica, la aceleración continúa indefinidamente, lo que lleva a un universo cada vez más vacío y frío; si la energía oscura evoluciona, el futuro podría ser diferente, lo cual es una razón por la que medir su ecuación de estado es tan importante.