¿Qué alternativas existen actualmente al modelo estándar de concordancia de la cosmología?

El "modelo estándar" actual o modelo de concordancia de la cosmología es Lambda CDM , que incluye una aceleración de tiempo tardío debido a una constante cosmológica, materia oscura fría como el componente de materia faltante y un período inflacionario en tiempos muy tempranos.

¿Qué teorías alternativas también son consistentes con los datos de observación actuales?

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¿Qué teorías alternativas también son consistentes con los datos de observación actuales?

Existe una línea de pensamiento alternativa según la cual las faltas de homogeneidad en la estructura a gran escala, conocidas como vacíos, son responsables de la aceleración "percibida" o "aparente" en escalas de tiempo grandes. Este punto de vista fue defendido por primera vez por Celerier e Inoue y Silk , entre otros.

Aquí se realiza una comparación numérica de los datos de WMAP3 con el modelo LCDM y no Lambda . Se encuentra que la probabilidad del modelo no Lambda es comparable a la del modelo LCDM. Sin embargo, tal ajuste requiere una tasa de Hubble muy baja ( 0.40 0,45 h 1 ) en comparación con la ampliamente aceptada 0.73 h 1 , y también requiere una cantidad significativa de curvatura negativa.

Dejando de lado estas deficiencias, un trabajo muy reciente de Hael Collins permite un enfoque analítico del problema, aunque en un entorno simplificado. Para citar del resumen:

Este ejemplo proporciona una ilustración de un universo donde las faltas de homogeneidad pueden afectar su tasa de expansión promedio; y su sencillez permite derivar una condición que indica cuándo debe empezar a ser importante su presencia. Dado que los promedios de las partes no uniformes de la métrica y la densidad de la materia crecen más rápido que sus partes uniformes, la tasa de expansión promedio se acelera con el advenimiento de la era gobernada por las heterogeneidades. (énfasis mío).

Entonces, como dicen, eres libre de "adorar en la iglesia que elijas" :-D

[Actualización: 14 de noviembre de 2010]

... pero si estas referencias ( 1 , 2 ) a los artículos de David Wiltshire tienen algo que decir sobre la cuestión de la aceleración cósmica "aparente" frente a la "real", parecería que muchos en la comunidad cosmológica han estado adorando la falsa Dios de la "energía oscura"!

La cosmología cíclica conforme de Penrose es un ejemplo de ello. Hay una aceleración tardía debida a Lambda, pero no hay un período inflacionario al principio. El universo tardío se equipara al comienzo (del próximo ciclo del big bang) a través de un factor conforme que mantiene la física.

¿En qué medida se ha comparado esto con los datos de observación?
Sí hace algunas predicciones sobre la distribución de irregularidades en el CMB. Básicamente, los agujeros negros en el eón anterior deberían aparecer como parches circulares de radiación más fría o más caliente. Se han encontrado algunas irregularidades de este tipo, pero se necesita más investigación.

El Prof. Alex Mayer ha propuesto una nueva cosmología que coincide con los observables y que no requiere energía oscura. Busque en Google "Alex Mayer" (su sitio web es el primer éxito) y luego revise primero la charla "Una introducción a la nueva cosmología" que dio en septiembre. También puede descargar una vista previa de su nuevo libro.

Hay mucho trabajo que podría describirse en términos generales como "lamdaCDM más o menos", que sigue el mismo paradigma, pero agrega términos o parámetros adicionales o, por ejemplo, reemplaza la parte lamda con la quintaesencia como un componente de energía oscura o con f (R) gravedad (una modificación de la relatividad general con un término adicional que es función del tensor de Ricci). La inflación cosmológica es muy popular como componente, pero hay literalmente cientos de variantes en juego y no hay consenso para ninguna de ellas. Las cosmologías rebotadoras existen y probablemente constituyen la principal alternativa verdadera, pero no han atraído mucho apoyo.