Energia oscura

Energía oscura
En cosmología física, la energía oscura es una forma hipotética de energía 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 frecuente de explicar las observaciones recientes deque el Universo parece estar expandiéndose con 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 forma homogénea2 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 el espacio son difíciles de distinguir de una constantecosmológica 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 uno de los mayores retos de investigación actual de lacosmología física.
Añadir la constante cosmológica a la Métrica de Friedman-Lemaître-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 mayor parte de la masa del Universo, la materia oscura es unaforma de materia, mientras que la energía oscura es un campo que llena todo el espacio.
Presión negativa
La energía oscura causa la expansión porque tiene una gran presión negativa. Una sustancia tiene una presión positiva cuando empuja a los objetos que están en su entorno. Esta es la situación habitual para los fluidos. La presión negativa, o tensión, existe cuando la sustancia tira de suentorno. Un ejemplo común de presión negativa ocurre cuando un sólido es estirado para soportar un peso colgante.
De acuerdo con la métrica FLRW, que es una aplicación de la Relatividad General a la cosmología, la presión dentro de una substancia contribuye a su atracción gravitacional sobre otras cosas igual que hace su masa. La presión negativa causa una repulsión gravitacional. El efectogravitacional repulsivo de la presión negativa de la energía oscura es mayor que la atracción gravitacional causada por la propia energía. A escala cosmológica, esto también supera a todas las otras formas de atracción gravitacional, dando como resultado la aceleración de la expansión del Universo.
Para resolver la contradicción de que el empuje cause atracción o la contracción cause repulsión se consideraque:
• El empuje de la presión positiva y el empuje de la presión negativa son fuerzas no gravitacionales que solamente mueven substancias en torno a su espacio interior sin cambiar el espacio en sí.
• Sin embargo, la atracción gravitacional (o repulsión) que causan opera sobre el propio espacio, disminuyendo (o incrementando) la cantidad de espacio entre las cosas. Esto es lo que determina eltamaño del Universo.
• No hay necesidad de que estos dos efectos actúen en la misma dirección. De hecho, actúan en direcciones opuestas.
Descubrimiento de la energía oscura
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...