Expansão de energia escura

Os novos recursos extras do Cosmos mencionam que, há cerca de 6.771.500.000 anos atrás, o universo iniciou uma expansão acelerada. Como nós sabemos disso? Que evidência temos para essa expansão renovada e acelerada?

Do calendário cósmico interativo no novo bluray do Cosmos, datas acima tiradas do cabeçalho

Até agora, a gravidade tem desacelerado a expansão do universo, mas de repente uma força misteriosa e desconhecida que chamamos de energia escura assume, a expansão do universo começa a acelerar

Como sabemos que era energia escura? Dado que não podemos definir ou detectar energia escura, por que acreditamos que essa é a causa? Como sabemos que essa nova aceleração aconteceu? Algo no turno vermelho? Existe uma lacuna no desvio para o vermelho nas coisas que podemos ver que implicaria uma expansão lenta e depois uma expansão rápida? Se existe uma lacuna, por que a energia escura é a única explicação? Ou existem outras teorias?

Sim, existem muitas perguntas, mas a principal pergunta é: como sabemos que uma expansão acelerada aconteceu naquele momento? o restante das perguntas decorre disso, principalmente na solicitação de dados para fazer backup de reivindicações, a favor ou contra

O Cosmos está usando seriamente esse número exato? Egads ... se eles são, não leve muito a sério, mas de outra forma eles provavelmente são conceitualmente corretos.

Como sabemos que era energia escura?

$\Lambda$$\Lambda>0$, a pressão é negativa, e é isso que é responsável pela aceleração gravitacional externa do universo.

Dado que não podemos definir ou detectar energia escura, por que acreditamos que essa é a causa?

A constante cosmológica foi definida oito décadas antes da descoberta da aceleração cósmica, e acreditamos que seja a causa, porque é teoricamente muito simples e se encaixa nas observações. Existem outros modelos de energia escura, no entanto.

Como sabemos que essa nova aceleração aconteceu?

A evolução cosmológica é descrita pelas equações de Friedmann , que têm a principal contribuição de radiação, matéria e energia escura, além da curvatura espacial do universo. À medida que o universo se expande, tanto a radiação quanto a matéria se diluem, mas a energia escura não. Portanto, se o universo continua se expandindo, a proporção de energia escura se torna dominante sobre a radiação e a matéria.

$6,771,500,000$$13.772\pm0.059\,\mathrm{Ga}$

1. $13.772$
2. $7$
3. O autor então subtrai os dois.

$0.5\,\mathrm{Ma}$$0.5$

$7$

1. $100\,\mathrm{km/s/Mpc}$$h = 0.704$$H_0 = 70.4\,\mathrm{km/s/Mpc}$$100\,\mathrm{km/s/Mpc}$$H_0 = 100\,\mathrm{km/s/Mpc}$ $$\frac{2\ln(1+\sqrt{2})}{3\sqrt{1-\Omega_\text{M}}}\frac{1}{H_0}\bigg\vert_{\Omega_\text{M} = 0.2865} \approx 0.70H_0^{-1}\bigg\vert_{h = 1.0} \approx 6.8\,\mathrm{Ga}$$ $7$
2. $9.8\,\mathrm{Ga}$$5\,\mathrm{Ga}$$7\,\mathrm{Ga}$

$7$$6.7715\,\mathrm{Ga}$

Algo no turno vermelho?

Acho que nesse momento é melhor você fazer uma pergunta separada sobre questões específicas com o modelo ΛCDM, se houver. Para os propósitos desta pergunta, estou considerando o MCDM, como quase certamente o Cosmos também está fazendo.

Sim, existem muitas perguntas, mas a principal pergunta é: como sabemos que uma expansão acelerada aconteceu naquele momento?

O modelo cosmológico padrão é que a energia escura é uma constante cosmológica. Assim, sua densidade de energia não muda. Torna-se claro que, em algum momento, a expansão cosmológica torna a matéria muito diluída para competir com a energia escura, que é quando a energia escura começa a dominar. Estava lá o tempo todo, mas antes disso a matéria era densa o suficiente para ser dominante.