Темна енергија

Темна енергија (англиски: dark energy) — во космологијата е хипотетички вид енергија, воведен во математичкиот модел на вселената со цел да се објасни забележаното забрзано ширење на истата.

Временска црта на вселената. Приказ на еволуцијата на вселената во текот на 13,77 милијарди години

Постојат три основни варијанти за објаснување на суштината на темната енергија:

• Темната енергија е космолошка константа — непроменлива енергетска густина што рамномерно го исполнува просторот на вселената (со други зборови, се постулира ненула енергија и притисок на вакуумот).
• Темната енергија е одредена квинтенсенција — динамичко поле, чија енергетска густина може да се менува во просторот и времето.
• Темната енергија е модифицирана гравитација на растојанија од редот на големината на видливиот дел од вселената.

Според состојбата од 2020 г., сигурните набљудувачки податоци, како што се мерењата на реликтното зрачење, го потврдуваат постоењето на темната енергија, а моделот Ламбда-CDM е прифатен во космологијата како стандарден.

Конечниот избор меѓу варијантите бара многу долги и високопрецизни мерења на брзината на ширење на вселената, за да се разбере како таа брзина се менува со текот на времето. Темпото на ширење на вселената се опишува со космолошката равенка на состојба. Решавањето на равенката на состојба за темната енергија е една од најитните задачи на современата набљудувачка космологија.

Според податоците од набљудувањата на вселенската опсерваторија „Планк“, објавени во март 2013 г., вкупната маса-енергија на видливата вселена се состои од темна енергија (68,3 %) и темна материја (26,8 %).^[1][2]

Хипотеза за темната енергија и скриена маса

Порано постоечките космолошки модели претпоставувале дека ширењето на вселената се забавува. Тие поаѓале од претпоставката дека основниот дел од масата на вселената го сочинува материја — како видлива, така и невидлива (темна материја). Врз основа на новите набљудувања, кои сведочат за забрзување на ширењето, било постулирано постоење на непознат вид енергија со негативен притисок (види равенки на состојба). Таа била наречена „темна енергија“. Хипотезата за постоење на темна енергија (без разлика што претставува) ја решава и таканаречениот „проблем на невидливата маса“.

Теоријата на нуклеосинтеза на Големата експлозија го објаснува образувањето на лесни хемиски елементи (хелиум, деутериум и литиум), додека Теоријата на крупноразмерна структура на вселената го објаснува образувањето на структурата (ѕвезди, квазари, галаксии и јата галаксии). Двете теории претпоставуваат дека густината на барионската материја и темната материја изнесува околу 30 % од критичната густина потребна за обликот на вселената да биде рамен (планарен). Мерењата на реликтното зрачење на вселената, неодамна спроведени од сателитот WMAP, покажуваат дека простор-времето во вселената навистина има глобална кривина многу блиска до нула. Следствено, некаков претходно непознат облик на невидлива енергија мора да ги даде отсутните 70 % од густината на вселената.