Przyśpieszanie ekspansji Wszechświata

Obraz Wszechświata bez stałej kosmologicznej: Wielki Wybuch rozpoczął ekspansję Wszechświata (rozszerzanie się czasoprzestrzeni), a grawitacja ją hamuje. Stąd trzy możliwe scenariusze:

$$\varrho \left\{ \begin{array}{ll} >\varrho_{kr} & \textrm{Wszech... ...niezwiązany), wieczna ekspansja ale wciąż zwalniająca}\\ \end{array} \right.$$

Niedawne obserwacje supernowych Ia (białe karły na które spadała materia pochodząca od towarzysza - aż przekroczona została granica $M=1.4M_{SUN}$ i stąd wybuch o znanej jasności) pokazały, że:
    EKSPANSJA PRZYSPIESZA! (od ok. 5 mld lat - praca: A.Riess, A.Filippenko i inni, 1998)

Wniosek: istnieje dodatkowy składnik rozpychający Wszechświat - mający ujemne ciśnienie (stała kosmologiczna)
Matematycznie, przyśpieszenie $a=\ddot{r}=r_{0}\ddot{R} = \dfrac{\ddot{R}} {R} r$

Parametr niezależny od układu współrzędnych: $\dfrac{\ddot{R}} {R}$ o wymiarze $[H^2]$
Stąd bezwymiarowy parametr hamowania:

$$q=-\dfrac{\ddot{R} R} {\dot{R}^2}$$

• q>0 hamowanie
• q<0 przyśpieszanie

Przy użyciu parametrów gęstości:

$$q=-\Omega_\Lambda + \dfrac{\Omega_m}{2} + \Omega_\gamma$$

Pomiary dokonujemy przez np. pomiar zmienności stałej Hubble'a na dużych odległościach (rzędu Gpc):

Rysunek: Przewidywana zależność prędkości radialnej od odległości przy różnym parametrach q

Współczesny i antyczny model kosmologiczny:

Dla oszacowanych wartości parametrów gęstości q = -0.55