Modelos cosmológicos dominados por materia con viscosidad volumétrica para explicar la expansión acelerada del Universo

Abstract

In 1998, through type Ia supernova observations (SNe Ia), it was discovered that the Universe seemed to be expanding rapidly today. This attracted the attention of a great number of cosmologists, astrophysicists and astronomers who began to study the phenomenon in more detail. From then on, more and more accurate data were obtained to better investigate this phenomenon. The new data have continued to confirm, and with ever greater certainty, the accelerated expansion of the Universe, a phenomenon whose evidence has also been indirectly supported by observations of the cosmic radiation of background and large-scale structure in the Universe. Several models have been proposed to explain the acceleration. Most of them assume the existence of a very particular type of energy hitherto unknown that permeates the entire Universe, with the ability to cause accelerated expansion. This has been called "dark energy." The most accepted cosmological model to explain acceleration, which is known as "Lambda Cold Dark Matter" (?CDM), believes that dark energy behaves as a cosmological constant and constitutes about 70% of the density of matter-energy present in the Universe. Although ?CDM manages to explain cosmological observations to some extent, the model faces several problems, one of which is that the estimated density for the dark energy according to this model is 120 orders of magnitude smaller than the predicted value of particle physics (the "cosmological constant problem", which some call it "the worst prediction of theoretical physics [1]").

En 1998, a través de observaciones de supernovas tipo Ia (SNe Ia) se descubrió que el Universo parecía estar expandiéndose aceleradamente hoy en día. Esto atrajo la atención de una gran cantidad de cosmólogos, astrofísicos y astrónomos que empezaron a estudiar el fenómeno con más detalle. A partir de entonces se fueron obteniendo datos cada vez más precisos para investigar mejor este fenómeno. Los nuevos datos han seguido confirmando, y cada vez con mayor certeza, la expansión acelerada del Universo, fenómeno cuya evidencia ha sido también respaldada indirectamente por observaciones de la radiación cósmica de fondo y de la estructura a gran escala en el Universo. Diversos modelos han sido propuestos para explicar la aceleración. La mayoría de ellos suponen la existencia de un tipo muy particular de energía hasta ahora desconocida que permea todo el Universo, con la capacidad de causar la expansión acelerada. Esta ha sido llamada “energía oscura”. El modelo cosmológico más aceptado para explicar la aceleración, que es conocido como “Lambda Cold Dark Matter” (ΛCDM), considera que la energía oscura se comporta como una constante cosmológica y que constituye alrededor del 70 % de la densidad de materia-energía presente en el Universo. A pesar de que ΛCDM logra explicar las observaciones cosmológicas en cierta medida, el modelo enfrenta varios problemas, uno de ellos es el de que la densidad estimada para la energía oscura según este modelo es 120 órdenes de magnitud más pequeña que el valor predicho por la física de partículas (el “problema de la constante cosmológica”, que algunos llaman “la peor predicción de la física teórica [1]”).