Muito mistério envolve a energia escura e a constante cosmológica, os proxies usados ​​para explicar a expansão acelerada do Universo. Uma nova pesquisa sugere que um modelo inicial de energia escura apresenta uma teoria concorrente que oferece todos os benefícios dos modelos atuais sem a bagagem que vem associada à constante cosmológica.

O Universo não está apenas se expandindo, mas fazendo isso em um ritmo acelerado. Ainda, apesar do fato de que os astrônomos, cosmologistas e físicos estão cientes disso há duas décadas, a força que impulsiona essa expansão ainda é desconhecida. Um marcador de posição ou proxy para esta força, energia escura - um componente semelhante a um fluido suave que preenche o Universo com uma pressão negativa - foi inserida em modelos cosmológicos padrão com a constante cosmológica (representada pelo símbolo lambda) usada para definir essa aceleração.

Mas ainda, a verdadeira natureza deste importante elemento do Universo nos escapa. Nova pesquisa publicada na New Astronomy por Luz Ángela García, físico e astrônomo da Universidad ECCI, Bogotá, Colômbia e seus co-autores, Leonardo Castañeda e Juan Manuel Tejeiro do Observatorio Astronómico Nacional, Universidad Nacional de Colombia, Colômbia, sugere uma nova abordagem para resolver esse enigma cósmico.

“Nosso trabalho é uma proposta para um candidato a modelo de energia escura, como uma alternativa à constante cosmológica padrão, "diz García, o autor correspondente do estudo. "Este modelo teórico fornece uma possível explicação para a atual expansão acelerada do Universo." Ela continua explicando que o aspecto novo do artigo é que ele sugere que a constante cosmológica pode não ser necessária para descrever a energia escura, evitando assim algumas dificuldades que apresenta - nomeadamente a divergência maciça entre a previsão teórica da constante e o seu valor experimental.

"A constante cosmológica tem sérios problemas teóricos. Muitos modelos alternativos foram propostos, mas alguns deles precisam ser muito complexos matematicamente, a fim de fornecer uma interpretação física dos fenômenos, "diz García." Apresentamos uma forma completamente diferente de energia escura que pela construção produz a expansão acelerada nesta fase do Universo, mas também evolui com redshift; Portanto, pode ser ligado a outras observações astronômicas no passado. "Assim, o 'modelo de energia escura precoce' (EDE) - um grupo de modelos que vê a energia escura agindo no universo inicial - proposto por García e seus co-autores emula o comportamento descrito pela constante cosmológica e pode ajudar os pesquisadores a entender se modelos alternativos para as teorias atuais de energia escura são possíveis.

Ainda, ao mesmo tempo que sugere uma mudança radical no paradigma da energia escura, O trabalho de García se baseia muito nas descobertas e métodos que o precederam. "Usamos distâncias de luminosidade de supernovas tipo Ia - chamadas de velas padrão porque sua regularidade em termos de luminosidade significa que podem ser usadas por astrônomos para fazer medições de distância - da mesma forma que os ganhadores do Prêmio Nobel de 2011 as usaram para descobrir a expansão acelerada de o universo, "diz o astrônomo." Além disso, impomos restrições do fundo cósmico de micro-ondas e medições do parâmetro de Hubble da oscilação acústica bariônica (flutuações na densidade da matéria bariônica cotidiana, isso é, matéria composta de prótons e nêutrons). "

É o momento certo para uma avaliação crítica da energia escura e da constante cosmológica. enquanto o mistério em torno da expansão acelerada do Universo persiste, a cosmologia moderna melhorou a tal ponto que encontrar sua solução parece mais plausível do que nunca. "É um momento muito interessante para a cosmologia, com muitas pesquisas em andamento e futuras que visam descobrir a energia escura e sua natureza. Projetos como DES (Dark Energy Survey), DESI (Instrumento Espectroscópico de Energia Escura), eBOSS (pesquisa espectroscópica de oscilação bariônica estendida), e Euclides, entre muitos outros, estão impondo restrições rígidas sobre candidatos plausíveis para a energia escura, "diz García." Num futuro próximo, teremos um mapa 3-D espetacular com a distribuição das galáxias no Universo, e com isso, vamos revelar as características finais da energia escura. "

García acrescenta que ela e seus co-autores acham que seu modelo teórico é uma descrição convincente da energia escura e seus efeitos, comparando bem com a constante cosmológica padrão sem incorrer nas questões fundamentais ainda abertas com a última. "O Universo está cheio de mistérios e componentes obscuros e inexplicáveis ​​de matéria-energia. Sinto-me muito honrado e animado por poder pensar sobre esses aspectos fundamentais do Universo para viver, "conclui García." Fui inspirado a seguir a carreira de astronomia desde pequeno, e isso não é fácil para uma mulher, especialmente em um país em desenvolvimento, mas estou convencido de que a ciência valerá a pena e o Universo continuará a nos surpreender. "