Energia Escura e Aceleração Cósmica
A expansão do universo está acelerando, impulsionada por um componente misterioso chamado energia escura que domina o orçamento de energia cósmica e atua como uma forma repulsiva de gravidade.
Definition
A energia escura é o componente do universo com pressão negativa que impulsiona a aceleração observada da expansão cósmica; no modelo padrão, é descrita por uma constante cosmológica, equivalente a uma densidade de energia do vácuo constante, e constitui aproximadamente dois terços do conteúdo total de energia.
Scope
Esta área abrange a descoberta de que a expansão cósmica está acelerando, a constante cosmológica e a energia do vácuo como a principal explicação, modelos dinâmicos alternativos como a quintessência e a gravidade modificada, e a equação de estado e sondas observacionais usadas para caracterizar a energia escura.
Sub-topics
Core questions
- Como foi descoberta a aceleração do universo?
- O que é energia escura, e é simplesmente uma constante cosmológica?
- Como a natureza da energia escura está sendo testada observacionalmente?
Key concepts
- Energia escura
- Aceleração cósmica
- Constante cosmológica
- Energia do vácuo
- Equação de estado
- Quintessência
- Pressão negativa
Key theories
- Expansão acelerada
- Observações de supernovas Tipo Ia distantes mostram que elas são mais fracas do que o esperado, indicando que a expansão do universo tem acelerado, o que requer um componente com pressão negativa.
- Constante cosmológica
- Uma densidade de energia do vácuo constante, representada pela constante cosmológica de Einstein, fornece a descrição mais simples da energia escura e se ajusta aos dados, embora seu valor minúsculo seja teoricamente intrigante.
Clinical relevance
A energia escura remodelou a cosmologia: sua descoberta estabeleceu o universo acelerado, plano, Lambda-CDM, ela representa cerca de setenta por cento do orçamento de energia cósmica, e sua natureza, seja uma verdadeira constante ou algo dinâmico, está entre as questões abertas mais profundas que ligam a cosmologia à física fundamental.
History
Duas equipes usando supernovas Tipo Ia anunciaram a aceleração cósmica em 1998 e 1999, um resultado inesperado que reviveu a constante cosmológica e rendeu o Prêmio Nobel de 2011; levantamentos subsequentes da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, oscilações acústicas de bárions e estrutura em larga escala confirmaram um universo dominado pela energia escura.
Debates
- A natureza da energia escura
- Se a energia escura é uma verdadeira constante cosmológica, um campo dinâmico como a quintessência, ou um sinal de que a relatividade geral precisa de modificação em escalas cósmicas, permanece sem solução, com o problema da constante cosmológica de seu valor minúsculo sendo um enigma central.
Key figures
- Saul Perlmutter
- Brian Schmidt
- Adam Riess
- Steven Weinberg
- Albert Einstein
Related topics
Seminal works
- riess1998
- perlmutter1999
Frequently asked questions
- Qual é a diferença entre matéria escura e energia escura?
- A matéria escura é massa invisível que se aglomera sob a gravidade e ajuda a formar estruturas, enquanto a energia escura é um componente suave com pressão negativa que impulsiona a expansão a acelerar; elas têm efeitos opostos e acredita-se que sejam coisas inteiramente diferentes.
- A expansão acelerada continuará para sempre?
- Se a energia escura for uma verdadeira constante cosmológica, a aceleração continua indefinidamente, levando a um universo cada vez mais vazio e frio; se a energia escura evoluir, o futuro pode ser diferente, o que é uma das razões pelas quais medir sua equação de estado é tão importante.