Introduzione al modello cosmologico Lambda-CDM

Il modello Lambda-CDM è il modello della cosmologia attualmente utilizzato per la descrizione dell'universo e che meglio interpreta i dati osservativi disponibili. Questi dati sono utilizzati per capire quali siano gli elementi che compongono l'universo e in quale misura contribuiscano alla sua evoluzione; essi suggeriscono l'esistenza, oltre alla materia ordinaria e alla radiazione, della costante cosmologica Lambda e della materia oscura (o CDM, cold dark matter) che forniscono il nome al modello. Stabiliti i parametri tipici delle componenti, il modello prevede l'andamento del fattore di scala, una grandezza in evoluzione temporale determinante nel calcolo delle distanze. Lo scopo della presente trattazione è quello di esporre le principali caratteristiche del modello Lambda-CDM. Verrà pertanto effettuata una introduzione alla relatività generale e alla cosmologia soffermandosi su quali principi si basino, quali siano le grandezze fisiche tipiche di queste teorie e quali equazioni utilizzino. In seguito verranno introdotte la costante cosmologica e la materia oscura: si capirà qual è il loro effetto nell'universo e quali sono le evidenze sperimentali che hanno condotto al loro utilizzo. Infine verranno presentati i più semplici modelli cosmologici con lo scopo di capire come le varie componenti dell'universo contribuiscano all'evoluzione dell'universo e interagiscano tra di loro; la trattazione culminerà nell'esposizione del modello Lambda-CDM.