¿Cuáles son los componentes de la energía oscura y la materia oscura?

Aparte de las fluctuaciones de vacío, que son una forma bien confirmada de materia oscura: nadie lo sabe.

La energía oscura y otras formas se postulan como existentes porque las interpretaciones actuales de las observaciones no se ajustan a las teorías existentes sin ellas. Se llaman oscuros porque (si existen) el único efecto directamente observable es gravitacional: la materia oscura no absorbe ni emite luz, y la materia que es observable para nosotros no tiene una fuerte interacción con la energía oscura.

Tenemos pruebas sólidas de solo una forma de materia oscura: las fluctuaciones del vacío, y estas están bien confirmadas a través del efecto Cassimir. Sin embargo, según el modelo estándar, esto predeciría demasiada masa para igualar los efectos cosmológicos observados y no lo suficiente como para permitir las altas velocidades orbitales en los bordes de las galaxias.
. Se necesita energía adicional (sin masa en reposo) para alinear el efecto cosmológico de la masa de fluctuación de vacío con las tasas de expansión observadas. Hay evidencia indirecta adicional de la existencia de energía oscura, pero hasta ahora no existe ninguna teoría. Es posible que surja una teoría singularmente elegante que une la relatividad general y la mecánica del quanum, y es posible que esto proporcione el vínculo que necesitamos. Por otro lado, nuestra capacidad para extraer valores de la QM existente es bastante limitada, como lo demuestra la incapacidad de predecir la masa del bosón de Higgs con certeza, por lo que sigue siendo plausible que dicha teoría existente sea de hecho adecuada para este propósito. También es concebible que la “energía oscura” sea intrínseca en la interacción entre la expansión universal y las fluctuaciones del vacío; desafortunadamente, ninguna teoría es todavía adecuada para hacer coincidir las observaciones.
. La masa adicional dentro de las galaxias podría explicarse en principio por modestos agujeros negros y partículas “fundamentales” estables aún no identificadas. Los agujeros negros parecen poco probables, ya que los modelos “estándar” del universo son prácticamente incompatibles con su total significativo. La única “partícula oscura” descubierta hasta ahora es el neutrino, pero su combinación de baja masa y falta de interacción con otros neutrinos da como resultado una velocidad demasiado alta para que los neutrinos estén confinados dentro de las galaxias. Las partículas oscuras más pesadas serían buenas candidatas, pero ninguna se conoce ni se predice. Aquí nuevamente, las limitaciones en el modelado significan que la teoría básica existente es consistente con la existencia de tales partículas; sin embargo, al igual que con la “energía oscura”, también es posible que la humanidad nunca pueda realizar experimentos con un nivel de energía suficiente para que se observen.

Las ramificaciones de todo esto son intrigantes: en un extremo podemos estar al borde de una era de física teórica y práctica sin igual desde principios del siglo XX; Por otro lado, podemos haber alcanzado el límite de lo que es humanamente posible analizar / lograr / comprender. Independientemente del resultado, tenemos la promesa de un trabajo emocionante en física durante al menos las próximas dos décadas.

Desconocido. Para la energía oscura, parece ser la energía del estado de vacío, muy pequeña, que se comporta como una constante cosmológica con presión negativa en proporción a su densidad de energía (positiva).

Para la materia oscura, los principales candidatos son partículas exóticas: WIMP, axiones o neutrinos estériles, o agujeros negros primordiales.

Pero puede que no haya materia oscura, solo gravedad oscura, con gravedad adicional a bajas aceleraciones.

La energía oscura es un intento de explicar por qué el universo se está expandiendo a un ritmo creciente. La energía que causa esta aceleración no podría haber venido directamente del Big Bang. Se llama “oscuro” porque se cree que actúa contra la gravedad.

La materia oscura es un intento de explicar por qué las velocidades de rotación de las estrellas en las galaxias observadas están tan lejos de los centros de las galaxias.

No hay evidencia de ninguno de estos.

Hay otras posibles explicaciones más interesantes.

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