For purchase of this item, please read the instructions
Volume 30: Pages 255-263, 2017
Time evolution of dark energy and other cosmological parameters
Guibert U. Crevecoeura)
Krommestraat 64, B 1970 Wezembeek-Oppem, Belgium
This article is a continuation of a former article, taking account of recent observational results among others from the Planck mission. The adopted approach starts considering a hot big bang scenario for a universe with Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker metric, the spatial curvature parameter k = 0 and the cosmological constant Λ = 0. It does not contradict the standard model (now called “Λ-CDM model”) except on a point: the acceleration of the expansion of the universe is not related to the cosmological constant but to a “dark energy” component α which is mostly constant in time and is a constitutive part of the Hubble parameter. Using a reversed method, it is shown that the scale factor evolves in a similar way as in the Λ-CDM model for the past epochs but that the acceleration in the future is less pronounced. The evolution of several cosmological parameters from the end of an inflationary stage till now is given as was done in the former article. The major difference is that, instead of imposing the pressure to be nil at present time in order to comply with the equation of state for the matter-dominated era, the pressure–density ratio is left free to be negative. The pressure then naturally becomes negative around 7.12 Gyrs after the big bang. It is shown that the contribution of dark energy is negligible during the radiation-dominated era but becomes of the order of the contribution of matter during the matter dominated era which solves the coincidence problem. The existence of a possible interaction term between dark energy and matter (or radiation) contributing to the density is put into evidence.
Cet article est une continuation d’un précédent article, tenant compte de récents résultats d’observation entre autres de la mission Planck. L’approche suivie repose sur un scénario de big bang chaud pour un univers avec une métrique de type Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW), le paramètre de courbure spatiale étant k = 0 et la constante cosmologique Λ = 0 . Elle ne contredit pas le modèle standard (à présent nommé modèle “Λ-CDM“) sauf sur un point: l’accélération de l’expansion de l’univers n’est pas mise en relation avec la constante cosmologique mais avec une composante d’“énergie sombre“ appelée α, constante la plupart du temps et partie constitutive du paramètre d’Hubble. Il est montré, à la faveur d’une méthode inverse, que le facteur d’échelle évolue de la même manière que dans le modèle Λ-CDM pour les périodes passées mais que l’accélération est moins prononcée dans le futur. L’évolution de plusieurs paramètres cosmologiques est donnée depuis la fin d’une période inflationnaire jusqu’à présent, de manière analogue à ce qui avait été fait dans le précédent article. La différence principale est qu’au lieu d’imposer une pression nulle actuellement de façon à rester en accord avec l’équation d’état en vigueur pour la période dominée par la matière, le rapport pression/densité est laissé libre d’être négatif. Il en résulte que la pression devient, alors, naturellement négative vers 7,12 Ga (giga-années) après le big bang. Il est montré que la contribution de l’énergie sombre est négligeable durant la période dominée par le rayonnement mais devient comparable à la contribution de la matière durant la période dominée par la matière ce qui résout le problème de la coïncidence. L’existence d’un terme reflétant une possible interaction entre l’énergie sombre et la matière (ou le rayonnement) et contribuant à la densité est mise en évidence.
Key words: Big Bang; Inflation; Negative Pressure; Acceleration of the Expansion; Dark Matter; Dark Energy; Density; Evolution of the Scale Factor.
Received: November 15, 2016; Accepted: June 8, 2017; Published Online: June 22, 2017
a) This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
