Essa entidade é mais um mistério da ciência pois sabemos pouco sobre sua provável composição. Digamos que você pegue um certo volume do espaço e tire tudo de dentro, então teríamos o vácuo. Na verdade teríamos o próprio espaço e aparentemente há uma energia associada a ele. Essa é a Energia Escura.
O mais impressionante é que graças a Física Quântica estamos conseguindo quantificar essa energia.
Na Cosmologia a Energia Escura é sinônimo de Constante Cosmológica ƛ. A densidade Dƛ dessa constante se junta a outros dois parâmetros cosmológicas (densidade de radiação (Dr) e densidade de matéria (Dm)) que descrevem a composição do Universo.
Existe um consenso na ciência de que nosso universo é plano e portanto se tornarmos esses parâmetros adimensionais dividindo por uma constante chamada de densidade crítica (ρ que é a quantidade de matéria que define o universo plano), a soma precisa ser 1 respeitando a geometria euclidiana.
Dƛ/ρ + Dm/ρ + Dr/ρ = 1
Aqui a Cosmologia consegue nos dar alguns números. No post sobre Matéria Escura ficou claro que é possível experimentalmente fazer estimativas da matéria no universo (Dm/ρ = 0.3) , sabemos que é possível fazer o mesmo com a radiação (Dr é muito pequeno, desprezível e próximo de 10^-5). portanto
Dm/ρ + Dr/ρ = 1 - Dƛ/ρ
0.3 = 1 - Dƛ/ρ
Dƛ/ρ = 0.7
Daqui tiramos que aproximadamente 70% do universo é Energia Escura e 30% de matéria (bariônica + escura) e a radiação é muito pequena. Vale ressaltar que a quantidade e Energia Escura sempre se alterou com a expansão do universo, pois a medida que há mais espaço também há mais energia. Entretanto a densidade de Energia Escura permanece constante desde o Big Bang.
Isso é interessante pois sabemos que houve um tempo onde havia mais radiação que matéria no universo, portanto Dm/ρ e Dr/ρ se alteraram em menor e maior proporção. Principalmente nos primeiros anos após o Big Bang, Dm/ρ deveria estar mais próximo de ser insignificante e Dr/ρ mais próximos dos 30%.
Uma outra forma de chegar a esses valores é fazer a curva de aproximação da relação redshift (z) vs idade do universo.
Mais uma vez os valores ótimos (idade do universo ~13Gyr) para os parâmetros cosmológicos são próximos de 0.7 e 0.3 e H sendo a constante de Hubble atualmente.
Por curiosidade fiz a integração numérica com intervalo de integração [0, 1000], Dƛ/ρ=0.7 e Dm/ρ=0.3:
- 20ln(3*10001^3/2 + 7)/21 + 10ln(1001)/7 + 20ln(10)/21 = ~ 1/H * 1.1455
Esse valor superior a H^-1 sugere que o universo seria um pouco mais velho e estaria acelerando. O resultado dessa integração numérica muda bastante dependendo dos valores escolhidos para os parâmetros cosmológicos, por isso é tão importante estima-los com precisão.
As estimativas para esses parâmetros cosmológicos são fundamentais também para o cálculo de várias outras funções como por exemplo a Distância Comóvel, que por sua vez nos leva a Distância de Luminosidade e Distância de Diâmetro Angular.
É importante lembrar que existem outras hipóteses para explicar a Energia Escura, isso porque as observações da Física Quântica indicam uma discrepância muito grande entre o valor teórico assumido por ƛ no modelo cosmológico padrão e o que se quantifica experimentalmente.
Céus limpos
@astronomiaNoCerrado
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