A explicação mais simples para a natureza da energia escura é que se trata da energia do vácuo, ou seja a energia intrínseca ou fundamental de um certo volume de espaço “vazio”. Esta energia corresponderia, na teoria da Relatividade Geral, ao efeito da chamada constante cosmológica, normalmente designada por Λ. As observações relativas às supernovas e que conduzem à conclusão de que o Universo estará em expansão acelerada são consistentes com uma valor muito pequeno e positivo para esta constante, da ordem de 10^-29g/cm³.




O problema da constante cosmológica consiste no facto de que as teorias quânticas de campo prevêm um valor muito maior para esta constante, a partir do cálculo da energia do vácuo quântico. De facto, em mecânica quântica, pares de partículas e anti-partículas estão constantemente a ser criadas a partir do vácuo, e embora estes pares existam durante um intervalo de tempo extremamente curto antes de se aniquilarem mútuamente, este processo contribui para a energia do vácuo, obtendo-se um valor que, dependendo da teoria que se utiliza, pode ser 120 ordens de grandeza maior do que o valor mencionado acima e necessário para explicar as observações. Este é visto actualmente como um dos problemas fundamentais da Física e não existe de momento nenhuma solução para ele.

Outro problema relacionado com a constante cosmológica é o chamado problema da coincidência cósmica e que consiste no facto de que existe uma coincidência aproximada entre a densidade de energia do vácuo e a densidade de matéria no Universo actual. Isto é particularmente estranho atendendo a que o balanço relativo entre estas energias varia rápidamente à medida que o Universo se expande. De facto, no universo primordial a energia do vácuo era desprezável em comparação com a matéria enquanto que recentemente a situação se inverteu e é a energia do vácuo que começou a dominar. Existe então um período relativamente curto na história do Universo em que estas densidades de energia são comparáveis e parece uma coincidência estranha que esse período seja precisamente em torno do presente.

Apesar da constante cosmológica ser a hipótese mais simples para a natureza da energia escura, estes problemas levaram os físicos a procurar alternativas para a natureza desta energia, assunto de que trataremos na próxima semana.