انرژی تاریک

در کیهان شناسی، انرژی تاریک ( به انگلیسی: Dark energy ) ، شکل ناشناخته ای از انرژی است که همهٔ فضا گیتی را به صورت فرضی در بر می گیرد و سرعت انبساط جهان را می افزاید. [ ۱] طبق بررسی دانشمندان، انرژی تاریک مقبول ترین فرضیه برای توضیح دادن مشاهدات اخیر است که می گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی ( با شتاب ثابت ) منبسط می شود. در مدل استاندارد کیهان شناسی بنابر هم ارزی جرم و انرژی، جهان شامل حدود ۲۶٫۸٪ ماده تاریک، ۶۸٫۳٪ انرژی تاریک ( در مجموع ۹۵٫۱٪ ) و ۴٫۹٪ مادهٔ معمولی است. [ ۲] [ ۳] [ ۴] [ ۵] باز هم بر اساس هم ارزی جرم - انرژی، چگالی انرژی تاریک بسیار کم است. در منظومه شمسی، تقریباً فقط ۶ تن انرژی تاریک درون شعاع مدار پلوتون یافت می شود. با این حال، انرژی تاریک بیشتر جرم - انرژی جهان را تشکیل می دهد، زیرا به طور یکنواخت در فضا پخش شده است. [ ۶]
دو شکل برای انرژی تاریک ارائه شده است. یکی ثابت کیهان شناسی، یک چگالی انرژی ثابت که به طور همگن جهان را پر می کند، [ ۷] و دیگری میدان های اسکالر، کمیت هایی دینامیکی که چگالی انرژی آن ها می تواند در فضا و زمان تغییر کند. بخش هایی از میدان های اسکالر که در فضا ثابت هستند هم معمولاً در ثابت کیهان شناسی شمرده می شوند. ثابت کیهان شناسی می تواند به گونه ای فرمول بندی شود که انرژی خلأ باشد. میدان های اسکالری که در فضا تغییر می کنند به سختی می توانند از ثابت کیهان شناسی باز شناخته شوند، زیرا تغییرات ممکن است فوق العاده آهسته باشد.
اندازه گیری های دقیقی از انبساط جهان برای فهمیدن اینکه نرخ انبساط چگونه در طول زمان تغییر می کند، لازم است. در نسبیت عام، سیر تکاملی انبساط جهان به وسیلهٔٔ معادلهٔ حالت کیهانی ( رابطهٔ بین دما، فشار و ترکیب ماده، انرژی و چگالی انرژی خلأ در هر ناحیه از فضا ) فرمول بندی می شود. امروزه، اندازه گیری معادلهٔ حالت انرژی تاریک یکی از بزرگترین تلاش های کیهان شناسی رصدی است.
افزودن ثابت کیهان شناسی به متریک رابرتسون - واکر منجر به مدل لامبدا - سی دی ام می شود؛ که بخاطر تطبیق دقیق آن با مشاهدات از آن به عنوان «مدل استاندارد» کیهان شناسی یاد می کنند. انرژی تاریک به عنوان یک جزء حیاتی در تلاش های اخیر برای تدوین مدل جهان چرخه ای ( به انگلیسی: cyclic model ) ، استفاده شده است. [ ۸]