Su proceso de pensamiento inicial es impecable; en una radiación dominado universo, $a\propto\sqrt t$. Dicho esto, no es correcto interpretar esto como los fotones ejerciendo algún tipo de presión que impulsa la expansión. En la moderna FRW cosmología, una presión positiva ($\frac{1}{3}\rho_{rad}$ como se señaló), que corresponde a una densidad de energía que se desacelera la expansión del universo, que no necesito decirles es que el frente de la conducción de la expansión. Otra cosa que debe entenderse es que la mayoría de las interpretaciones asumir una ya existente, positiva $\dot a(t)$. De hecho, si miramos la primera derivada del factor de escala en este caso, usted encontrará $\dot a\propto t^{-1/2}$, lo que muestra que la expansión del universo se ralentiza con el tiempo durante la radiación de la dominación. Esto se puede interpretar todo lo contrario a lo que has hecho. Toda la radiación es gravitacionalmente atraídos juntos, que tiende a disminuir la tasa de expansión a lo largo del tiempo. Echa un vistazo a la siguiente parcela:
![Effective potential from Friedmann equations. Plot taken from note for "Dark Energy" course, York University, Matthew Johnson authored.]()
A partir de las ecuaciones de Friedmann, se puede demostrar que los $\frac{\dot a^2}{2}+V(a)=0$. La línea amarilla corresponde a la potencial, $V(a)$, que se obtiene de la radiación, la línea rojo-púrpura es para la materia, y la línea azul es para una constante cosmológica; todo para un universo plano. A partir de esto, se puede ver que si suponemos que el universo se está expandiendo al principio va a seguir creciendo, pero la expansión se desacelera rápidamente bajo la radiación de la dominación. Si el universo se cerraron en una radiación sólo universo, entonces en algún punto de $\dot a$ hasta llegar a cero; el universo empezaría a colapsar y (como muestra el gráfico), la tasa de colapso podría acelerar ($a$ sería caer de nuevo, recuerda). Esto refuerza la idea de que la radiación se desacelera la expansión y trata de hacer que el universo vuelva a colapsar.
En cuanto a tu segunda pregunta que se refiere a no necesitar la energía oscura para explicar la expansión. No necesitamos la energía oscura para explicar la expansión del universo; estás en lo correcto al afirmar que. Sin embargo, como se puede ver, en una materia o radiación dominado universo, la tasa de expansión, $\dot a$, estaría disminuyendo constantemente. Esto está en aguda contradicción con nuestras observaciones, que es que la tasa de expansión se está acelerando. Por lo tanto, necesitamos la energía oscura como la conducción de presión para acelerar la expansión. He mencionado antes que una presión positiva que se desacelera la expansión. Cuando usamos una constante cosmológica, nos encontramos con que la presión de la energía oscura es $P_{DE}=-\rho_{DE}$, tiene una presión negativa. También nos puede mostrar fácilmente que sólo líquidos con una ecuación de parámetro de estado (el coeficiente de en frente de la $\rho$) que es menos de $-\frac{1}{3}$ puede causar la expansión, a acelerar. Haciendo referencia de nuevo a la trama, se puede ver que el uso de una constante cosmológica como nuestra energía oscura conduce invariablemente a una energía oscura dominada universo donde la tasa de expansión crece de manera exponencial. Este es, de hecho, en muy buen acuerdo con las observaciones. Así que sí, incluso puramente radiación lleno universo no requiere energía oscura para explicar la expansión, pero requerimos para explicar acelerada expansión. La radiación, como la materia, se desacelera la expansión de su atracción gravitacional tiende a tratar de volver a contraer el universo.
Espero que aclara las cosas.
