¿Por qué se desacelera la constante de Hubble?

A2Aed y no un experto. Además, no entiendo completamente lo que sucede en los comentarios y los detalles, pero la pregunta tal como está tiene una respuesta. Por lo que puedo decir, no está claro si el parámetro Hubble está aumentando, disminuyendo o permaneciendo constante, aunque la mejor suposición es que es bastante constante.

Dejame explicar.

El parámetro H de Hubble se define como

[matemáticas] H = \ frac {\ dot {a}} {a} [/ matemáticas]

donde a es el factor de escala del universo. Desde aquí, puede obtener la tasa de cambio del parámetro Hubble:

[matemáticas] \ dot {H} = \ frac {\ ddot {a}} {a} – H ^ {2} = -H ^ {2} \ left (1 – \ frac {\ ddot {a}} {aH ^ {2}} \ right) [/ math]
[matemáticas] = -H ^ {2} (1 + q) [/ matemáticas]

dónde

[matemáticas] q = – \ frac {\ ddot {a}} {aH ^ {2}} [/ matemáticas]

se conoce como el parámetro de desaceleración . Ahora, puede ver en esta ecuación que la tasa de cambio del parámetro Hubble depende completamente del valor de q . Si es mayor que -1, entonces el parámetro Hubble aumenta con el tiempo. De lo contrario, disminuye. Entonces, ¿cuál es el valor de q ?

Haciendo uso de la ecuación de aceleración de Friedman [1], puede encontrar que [2]

[matemática] q = \ frac {1} {2} (1 + 3w) \ izquierda (1 + K / (aH) ^ 2 \ derecha) [/ matemática]

donde K = -1, 0 o 1 dependiendo de si el universo está abierto, plano o cerrado, y w depende de la composición del universo. Por ejemplo, en un universo donde la energía está dominada por materia no relativista, tenemos w = 0. Lo que esto significa es que la tasa de cambio del parámetro de Hubble está completamente determinada por la composición y la geometría del universo.

Según nuestras mediciones, el universo es bastante plano, por lo que si configura K = 0,

[matemáticas] q = \ frac {1} {2} (1 + 3w) [/ matemáticas]

Entonces, todo lo que tenemos que hacer es medir w , que ya ha sido realizado por el experimento WMAP [3]. Echemos un vistazo al resultado:

En general, estamos obteniendo algo consistente con -1, pero aún no estamos tan seguros. Esto, por cierto, muestra de manera bastante convincente que nuestro universo está dominado por algo que no es no relativista, materia regular ( w = 0) o radiación ( w = 1/3), algo que llamamos energía oscura. Si w = -1, entonces q = -1, pero no podemos descartar q <- 1 o q> -1 en función de estas mediciones. Pero nuestra mejor suposición hasta ahora es que el universo está dominado por la constante cosmológica, es decir, w = -1 o tal vez un poco más (ya que hay algo de radiación y materia en el universo, claramente) dando q también aproximadamente -1, correspondiente a un Parámetro casi constante de Hubble.

Comentarios bienvenidos

[1] Ecuaciones de Friedmann
[2] Parámetro de desaceleración
[3] LAMBDA – Imágenes de publicación de WMAP