Uma das várias características aparentemente implausíveis da energia escura é que sua densidade é considerada constante ao longo do tempo. Assim, mesmo que o universo se expanda com o tempo, a energia escura não se dilui, ao contrário do resto do conteúdo do universo.
À medida que o universo se expande, parece que mais energia escura aparece do nada para sustentar a constante densidade de energia escura do universo. Assim, com o passar do tempo, a energia escura se tornará uma proporção cada vez mais dominante do universo observável - lembrando que já é estimado em 73%.
Uma solução fácil para isso é dizer que a energia escura é uma característica inerente ao tecido do espaço-tempo, de modo que à medida que o universo se expande e a expansão do espaço-tempo aumenta, a energia escura aumenta e sua densidade permanece constante. E isso é bom, desde que reconheçamos que não é realmente energia - já que nossas três leis de termodinâmica, altamente confiáveis, obviamente não permitem que a energia se comporte dessa maneira.
Uma solução fácil para explicar a aceleração uniforme da expansão do universo é propor que a energia escura tenha a característica de pressão negativa - onde a pressão negativa é uma característica inerente à expansão.
Aplicando essa lógica arcana à observação, o aparente nivelamento aparente da geometria do universo sugere que a razão entre pressão da energia escura e densidade da energia escura é de aproximadamente 1 ou mais corretamente -1, pois estamos lidando com uma pressão negativa. Essa relação é conhecida como a equação de estado da energia escura.
Ao especular sobre o que pode acontecer no futuro do universo, uma solução fácil é assumir que a energia escura é exatamente o que é - e que essa proporção de pressão sobre densidade será mantida em -1 indefinidamente, qualquer que seja o que isso signifique.
Mas os cosmologistas raramente ficam felizes em deixar as coisas lá e especularam sobre o que poderia acontecer se a equação de estado não permanecer em -1.
Se a densidade de energia escura diminuísse com o tempo, a taxa de aceleração da expansão universal diminuiria e potencialmente cessaria se a relação pressão / densidade atingir -1/3. Por outro lado, se a densidade de energia escura aumentar e a relação pressão / densidade cair abaixo de -1 (ou seja, em direção a -2 ou -3 etc), você terá cenários de energia fantasma. A energia fantasma é uma energia escura que tem sua densidade aumentando ao longo do tempo. E vamos fazer uma pausa aqui para lembrar que o Fantasma (fantasma que anda) é um personagem fictício.
De qualquer forma, à medida que o universo se expande e permitimos que a densidade da energia fantasma aumente, ele potencialmente se aproxima do infinito dentro de um período finito de tempo, causando um Grande Rasgo, à medida que o universo se torna infinito em escala e em todas as estruturas vinculadas, até partículas subatômicas , são despedaçados. Com uma relação pressão / densidade de apenas -1,5, esse cenário pode se desdobrar em meros 22 bilhões de anos.
Frampton et al propõem um cenário alternativo de Little Rip, em que a razão pressão / densidade é variável ao longo do tempo, de modo que as estruturas encadernadas ainda são separadas, mas o universo não se torna infinito em escala.
Isso pode suportar um modelo de universo cíclico - uma vez que evita problemas com entropia. Um universo cíclico hipotético do Big Bang - Big Crunch tem um problema de entropia, pois a energia livre é perdida à medida que tudo se torna gravitacionalmente limitado - para que você acabe com um enorme buraco negro no final do Crunch.
Um Little Rip potencialmente fornece uma reinicialização da entropia, pois tudo é dividido e, assim, pode progredir do zero, através do longo processo de ser gravitacionalmente ligado novamente - gerando novas estrelas e galáxias no processo.
De qualquer forma, domingo de manhã - hora de um grande brunch.
Leitura adicional: Frampton et al. O pequeno rasgo.
