Energia fantasma
# Energia fantasma

L'energia fantasma (in lingua inglese: phantom energy) è un'ipotetica forma di energia oscura, caratterizzata da un valore del parametro dell'equazione di stato, w, minore di -1. Gli attuali modelli sembrano privilegiare un valore di w compreso tra -1 e -1/3, ma alcuni ricercatori hanno studiato anche il caso w<-1.

## Aspetti teorici

Dato che il parametro "w" dell'equazione di stato assume un valore $w<-1$, l'energia fantasma possiede energia cinetica negativa e quindi comporta un'espansione dell'Universo a un tasso superiore a quello previsto dalla costante cosmologica, il che condurrebbe al cosiddetto Big Rip o Grande Strappo, che comporterebbe la lacerazione dell'attuale Universo.

L'esistenza di questa ipotetica forma di energia comporterebbe un'instabilità del vuoto con la creazione di particelle di massa negativa. Il concetto è perciò legato alle teorie emergenti di un fluido oscuro di massa negativa che viene continuamente creato, in cui la costante cosmologica può variare in funzione del tempo.

L'energia fantasma è stata proposta nel 2007 anche per un modello ciclico dell'Universo che inverte la sua espansione poco prima del rovinoso Big Rip per ripartire con la formazione di un nuovo Universo.

## Aspetti matematici

L'energia oscura è usualmente descritta da un'equazione di stato, $w=p/\rho$; per spiegare le osservazioni, che indicano un'espansione accelerata dell'universo, deve essere $w<-1/3$.

I modelli più studiati di energia oscura hanno un valore di w variabile tra -1 e -1/3. Si noti che w potrebbe essere variabile nel tempo, ed essere quindi w(z), dove z è il redshift.

Il modello con $w=-1$ è il caso più semplice, detto di costante cosmologica. Tuttavia non è del tutto escluso che w possa valere anche meno di -1.

In questo caso $(w<-1)$, il modello viene chiamato phantom energy (energia fantasma).

L'equazione di Friedmann per a(t) diventa:

$H^{2}\equiv \left({\frac {\dot {a}}{a}}\right)^{2}=H_{0}^{2}\left[{\frac {\Omega _{m}}{a^{3}}}+(1+\Omega _{m})a^{-3(1+w)}\right]$

che porta, dato un valore di w, ad una stima del tempo mancante al Big Rip.

