O que é energia escura?

A energia escura — a forma dominante de energia no espaço — está impulsionando a expansão acelerada do universo, mas sua natureza permanece um completo mistério. Aqui está o que você precisa saber sobre energia escura .

Energia escura é uma forma hipotética de energia proposta por físicos para explicar por que o universo não está apenas se expandindo, mas se expandindo a uma taxa cada vez maior.

Pense na energia escura como a “contraparte maligna” da gravidade — uma força “antigravidade” que cria uma pressão negativa que preenche o universo e estica todo o tecido do espaço-tempo. Ao fazer isso, a energia escura afasta os objetos cósmicos em velocidades cada vez maiores, em vez de aproximá-los como a gravidade faz.

Estima-se que a energia escura componha entre 68% e 72% do total de energia e matéria no universo — o "orçamento" de matéria/energia do universo — o que significa que ela domina fortemente tanto a matéria escura quanto a matéria cotidiana.

A única resposta real para a pergunta "o que é energia escura?" A atual declaração "não sabemos" pode parecer insatisfatória. No entanto, os cientistas não têm total clareza sobre isso. Existem vários "candidatos" importantes para explicar a energia escura, incluindo a energia do vácuo do espaço — partículas que literalmente aparecem e desaparecem no espaço vazio — e uma "quinta força" responsável pela pressão negativa que pode estar causando a expansão acelerada do universo.

Outras possibilidades são uma variedade de diferentes "sabores" de campos que poderiam ser responsáveis ​​pela energia escura, como um campo de baixa energia chamado "quintessência", campos de táquions — partículas hipotéticas que viajam mais rápido que a luz e, portanto, revertem o tempo...

Tudo isso ainda é puramente hipotético, o que significa que a única maneira de realmente “saber” o que é a energia escura agora é por meio de seus efeitos no universo.

Perguntas frequentes sobre energia escura

Por que a energia escura é uma parte necessária do universo?

Cerca de 25 anos atrás, foi determinado que o Universo está se expandindo e que essa expansão está acelerando ao longo do tempo. Esse processo vem ocorrendo nos últimos 5 bilhões de anos e está causando o afastamento das galáxias. Embora todas as observações cosmológicas apoiem esse fenômeno, ainda não temos explicação para essa tendência de expansão. Entretanto, conhecemos as propriedades do ingrediente que causa esse efeito: deve ser uma substância ou líquido que supere a natureza gravitacional da gravidade e deve ser diluído e difundido pelo espaço-tempo.

Em 1999, o físico Michael Turner nomeou o componente hipotético do orçamento cosmológico: energia escura. O último ingrediente é necessário para fornecer uma explicação plausível para a atual tendência de expansão do Universo. Sem ela, a expansão diminuiria e, eventualmente, o Universo explodiria, estreitando as distâncias entre as galáxias observadas na estrutura em larga escala.

Como sabemos que a expansão impulsionada pela energia escura não está relacionada apenas ao Big Bang?

Sim, nosso modelo cosmológico prevê um universo em expansão e, portanto, a existência de um evento que chamamos de Big Bang Quente. Entretanto, o estado atual de expansão não é constante ao longo do tempo, mas está aumentando; Portanto, essa maior taxa de expansão deve ser motivada por outro fator, que não estava ativo principalmente nos estágios iniciais do Universo ou na época em que as galáxias se formaram.

Por que a energia escura é tão misteriosa?

Como não podemos medi-lo diretamente, muito menos saber do que ele é feito, construir experimentos para detectar e estudar sua verdadeira natureza é um desafio. Além disso, as observações atuais não concordam com o valor da velocidade do Hubble no momento presente, então não temos certeza se a energia escura muda ao longo do tempo e, se sim, como isso afeta a dinâmica da expansão. Temos pistas, mas ainda há um longo caminho a percorrer antes de "revelarmos" a natureza e as características da energia escura.

Quais são os principais pontos de dúvida sobre a energia escura?

De acordo com a maioria das observações, o "candidato" mais provável para energia escura é a constante cosmológica, que é frequentemente associada a flutuações do vácuo quântico. Esta é a explicação preferida (e mais simples) para a energia escura, a ponto de ela ser incluída no modelo cosmológico padrão. Mas há outras propostas, como campos escalares, galeões, áxions, campos taquiônicos ou mesmo o modelo dinâmico de energia escura, entre muitas outras ideias.

É difícil prever se resolveremos o mistério da energia escura nos próximos 10 anos, mas, por enquanto, os cientistas espaciais certamente estão no caminho certo para entender seu papel. Há muitos dados para orientar essa jornada e é certo que estamos progredindo na compreensão do que é a energia escura e suas origens cósmicas.