¿Por qué la energía oscura desempeñó un papel subdominante en la era dominada por la radiación y la materia?

Después de la inflación, el Universo pasó por una era dominada por la radiación (RD) y dominada por la materia (MD), durante las cuales la evolución del factor de escala (o el parámetro de Hubble) fue disminuyendo con el tiempo a medida que H t 1 . Estas fueron fases de desaceleración cósmica. Sin embargo, el Universo actual está experimentando una expansión acelerada . Cualquier agente que cause esta expansión se denomina energía oscura . Puede ser constante, o tal vez, ha ido evolucionando con el tiempo.

Si asumimos que la energía oscura siempre estuvo en forma de una densidad de energía constante que no se diluye con la expansión, una constante cosmológica , ¿por qué no desempeñó un papel dominante en la era de RD y MD?

La forma en que ha formulado su pregunta, es una cuestión de definición. La energía oscura jugó un papel subdominante, porque la era estaba dominada por otras cosas. Entiendo lo que quieres decir, por supuesto :)

Respuestas (1)

Porque el Universo era mucho más pequeño en ese momento. Tanto la materia como la radiación se diluyen a medida que se expande el volumen que ocupan, pero la densidad de energía oscura (DE) es constante.

La densidad de la materia disminuye al aumentar el volumen V a 3 , dónde a es el factor de escala, o el "tamaño", del Universo. La radiación también se desplaza hacia el rojo, y el desplazamiento hacia el rojo es linealmente proporcional a la expansión, por lo que hay un factor adicional de a ; por lo tanto, su densidad de energía disminuye a medida que a 4 .

Pero la energía oscura (DE) es una propiedad del propio espacio y tiene una densidad de energía constante. Eso significa que cuando aumenta el volumen, la densidad de la materia y la radiación disminuye, mientras que la densidad de DE permanece igual. Por lo tanto, en algún momento comenzará a dominar.

Puede calcular hacia atrás y encontrar que la materia y la DE contribuyeron por igual cuando el Universo tenía aproximadamente 10 mil millones de años; antes de eso, la materia dominaba. Luego puede continuar y descubrir que la materia y la radiación contribuyeron por igual cuando el Universo tenía aproximadamente 50,000 años; antes de eso, tienes la época dominada por la radiación.

¡Ajá! Entonces, es mejor decir que la energía oscura domina el Universo actual porque la radiación y la materia se han vuelto subdominantes en el Universo actual. @pela
@SRS Sí, se podría decir eso. Un metro cúbico de espacio hoy , y un metro cúbico poco después del Big Bang contienen la misma cantidad de DE, pero este último contiene mucha más materia y radiación.