Energía oscura

Introducción

Hace casi un siglo, la Teoría General de la Relatividad de Einstein, predijo que el Universo debía colapsar debido a la implacable atracción de la gravedad. Sin embargo, como muchos otros científicos de su tiempo, Einstein asumió que el Universo no cambiaba y era más bien estático. Para hacer que sus ecuaciones se ajustaran a tales suposiciones, Einstein añadió algo que él llamó"la constante cosmológica", cuya gravedad es repulsiva, sin tener la certeza de que ésta era real.

Albert Einstein modificó el entendimiento humano acerca del Universo de manera fundamental. La relatividad especial nos hizo revisar nuestras nociones del tiempo y el espacio, y la relatividad general modificó estas ideas para incluir una explicación de la hasta entonces misteriosa fuerza degravedad. Ahora, parece ser que su conjetura de que una fuerza expansiva, llamada la "constante cosmológica", se extiende a través del Universo es también correcta.

Poco después, el astrónomo Edwin Hubble descubrió que el universo se está expandiendo. Hubble asumió que el Universo se había desacelerado bajo la influencia de la gravedad y que incluso, podía llegar a detenerse. Esto, llevó a Einstein adecir que su "constante cosmológica" era la "metedura de pata" más grande de su carrera. Ahora, parece que Einstein después de todo, estaba en lo correcto.
La fuente de la gravedad repulsiva puede ser algo afín a la constante cosmológica de Einstein -- referida como la energía del "vacío cuántico", una presencia subatómica que se extiende en el espacio -- o algo completamente nuevo e inesperado.Desarrollo

Descubrimiento de la energía oscura

En cosmología física, la energía oscura es una forma hipotética de materia que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión negativa y que tiende a incrementar la aceleración de la expansión del Universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. Asumir la existencia de la energía oscura es la manera más popular deexplicar las observaciones recientes en las que el Universo parece estar expandiéndose con una tasa de aceleración positiva. En el modelo estándar de la cosmología, la energía oscura actualmente aporta casi tres cuartas partes de la masa-energía total del Universo.

Dos posibles formas de la energía oscura son la constante cosmológica, una densidad de energía constante que llena el espacio en formahomogénea y campos escalares como la quintaesencia: campos dinámicos cuya densidad de energía puede variar en el tiempo y el espacio. De hecho, las contribuciones de los campos escalares que son constantes en el espacio normalmente también se incluyen en la constante cosmológica. Se piensa que la constante cosmológica se origina en la energía del vacío. Los campos escalares que cambian con elespacio son difíciles de distinguir de una constante cosmológica porque los cambios pueden ser extremadamente lentos.

Para distinguir entre ambas se necesitan mediciones muy precisas de la expansión del Universo, para ver si la velocidad de expansión cambia con el tiempo. La tasa de expansión está parametrizada por la ecuación de estado. La medición de la ecuación estado de la energía oscura es unode los mayores retos de investigación actual de la cosmología física.
Añadir la constante cosmológica a la Métrica de Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker (FLRW) conduce al modelo Lambda-CDM, que se conoce como "modelo Standard" de cosmología debido a su coincidencia precisa con las observaciones.

No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura ya que, aunque ambas forman la mayorparte de la masa del Universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura es un campo que llena todo el espacio.

En 1998 las observaciones de supernovas de tipo 1a muy lejanas, realizadas por parte del Supernova Cosmology Project en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el High-z Supernova Search Team, sugirieron que la expansión del Universo se estaba...