Modelo Lambda-CDM

ΛCDM (léase "Lambda-CDM") - abreviatura de Lambda-Cold Dark Matter , modelo cosmológico estándar moderno [1] , en el que el Universo espacial plano está lleno, además de la materia bariónica ordinaria , con energía oscura (descrita por el constante cosmológica Λ en las ecuaciones de Einstein ) y materia oscura fría ( ing.  Cold Dark Matter ). Según este modelo, para estar de acuerdo con las observaciones (en particular, el observatorio espacial de Planck ), la edad del Universo debe tomarse igual a 13,799 ± 0,021 mil millones de años [2] .

El modelo asume que la relatividad general es la teoría correcta de la gravedad en escalas cosmológicas. ΛCDM surgió a fines de la década de 1990 e incluye la inflación cosmológica en las primeras etapas del Big Bang para explicar la planitud espacial del universo y el espectro inicial de perturbaciones.

Introducción

La mayoría de los modelos cosmológicos modernos se basan en el principio cosmológico , que establece que nuestra ubicación en el universo no es particularmente prominente y que, en una escala lo suficientemente grande, el universo se ve igual en todas las direcciones ( isotrópico ) y desde todos los lugares (homogeneidad) [3] . Este principio no es un requisito absoluto - postulado , sino una presunción  - es decir, se considera verdadero mientras no se demuestre lo contrario.

El modelo incluye la expansión del universo , que está bien respaldada por el corrimiento al rojo cosmológico de los espectros de galaxias distantes y cuásares .

Historia

El descubrimiento del fondo cósmico de microondas en 1965 confirmó una predicción clave de la cosmología del Big Bang . A partir de ese momento, se supuso que el universo se estaba expandiendo con el tiempo, y su estado inicial era denso y caliente.

La tasa de expansión depende de la abundancia y el tipo de materia y energía en el universo y, en particular, si la densidad total está por encima o por debajo de la llamada densidad crítica . En la década de 1970, el modelo puramente bariónico atrajo la atención principal de los cosmólogos , pero en este enfoque había serios problemas para explicar la formación de las galaxias, dada la muy pequeña anisotropía del fondo cósmico de microondas , para el cual ya entonces se obtenían estimaciones superiores serias. . A principios de la década de 1980, quedó claro que este problema podría resolverse suponiendo que la materia oscura fría domina la materia bariónica .

Los diferentes modelos ofrecen diferentes proporciones de energías y masas ordinarias y oscuras. En la década de 1980, la mayor parte de la investigación se centró en un modelo de materia oscura fría con una densidad crítica de alrededor del 95 % de materia oscura y un 5 % de bariones: estos trabajos explicaron con éxito la formación de galaxias y cúmulos de galaxias, pero en la década de 1990 resultó que los resultados sobre el espectro de distribuciones de galaxias a gran escala en combinación con la anisotropía medida del fondo cósmico de microondas contradicen dicho modelo [4] .

El modelo ΛCDM se convirtió en el estándar poco después del descubrimiento de la aceleración de la expansión del Universo en 1998, ya que las contradicciones mencionadas anteriormente se resolvieron de manera simple y natural en él.

Las observaciones modernas, en particular la medición de la constante de Hubble , muestran desviaciones del modelo ΛCDM utilizando la métrica FLRW . [5] [6]

Notas

  1. Modelo cosmológico estándar . Consultado el 26 de junio de 2020. Archivado desde el original el 7 de abril de 2020.
  2. Colaboración de Planck. Resultados Planck 2015. XIII. Parámetros cosmológicos  (inglés)  // Astronomía y astrofísica  : revista. - 2016. - Vol. 594 , núm. 13 _ —P.A13 . _ -doi : 10.1051 / 0004-6361/201525830 . - . -arXiv : 1502.01589 . _
  3. Andrew Liddle. Una introducción a la cosmología moderna (2ª ed.). Londres: Wiley, 2003.
  4. LongairMS 14.7. Variaciones sobre un tema de materia fría y oscura // Formación de galaxias. - Berlín: Springer, 2008. - P. 415-419. — 760p. - ISBN 978-3-540-73477-2 .
  5. C Krishnan, R Mohayaee, E Ó Colgáin, MM Sheikh-Jabbari, L Yin. ¿La tensión del Hubble indica un colapso en la cosmología FLRW?  // Gravedad Clásica y Cuántica. — 2021-09-16. - T. 38 , n. 18 _ - S. 184001 . — ISSN 1361-6382 0264-9381, 1361-6382 . -doi : 10.1088 / 1361-6382/ac1a81 .
  6. Elcio Abdalla, Guillermo Franco Abellán, Amin Aboubrahim, Adriano Agnello, Ozgur Akarsu. Cosmología entrelazada: una revisión de la física de partículas, la astrofísica y la cosmología asociadas con las tensiones y anomalías cosmológicas  // Revista de astrofísica de alta energía. — 2022-06. - T. 34 . — págs. 49–211 . -doi : 10.1016/ j.jheap.2022.04.002 .

Enlaces