energía oscura fantasma

En cosmología , la energía oscura fantasma ^{[ 1 ]} es una forma hipotética de energía oscura . Posee energía cinética negativa y predice una expansión del universo que excede la predicha por una constante cosmológica , lo que conduce a un Gran Desgarro . La idea de la energía oscura fantasma a menudo se descarta, ya que sugeriría que el vacío es inestable con partículas de masa negativa que surgen repentinamente. ^{[ 2 ]} El concepto está, por lo tanto, vinculado a teorías emergentes de un fluido oscuro de masa negativa creado continuamente , en el que la constante cosmológica puede variar en función del tiempo. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Es un tipo especial de quintaesencia .

El término fue acuñado por Robert R. Caldwell en 1999. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

En cosmología, la ecuación de estado de un fluido perfecto viene dada por

$${\displaystyle p=w\rho ,}$$

donde p es la presión, ρ es la densidad de energía y w es la relación entre ambas. Para la materia bariónica normal${\displaystyle w=0}$y para una constante cosmológica${\displaystyle w=-1}$. La energía oscura fantasma se define como tener ${\displaystyle w<-1}$. ^{[ 1 ]}

La existencia de energía oscura fantasma podría provocar que la expansión del universo se acelere tan rápidamente que se produzca un escenario conocido como el Gran Desgarro , un posible fin del universo . A medida que el universo se expande , la densidad de energía fantasma aumenta, acelerando aún más la expansión cósmica en un ciclo de retroalimentación que lleva el factor de escala al infinito en un tiempo finito. Todas las estructuras se desintegran, incluso los átomos y los núcleos, ya que cada partícula se desconecta causalmente de todas las demás.

Una aplicación de la energía oscura fantasma en 2007 fue a un modelo cíclico del universo, que revierte su expansión extremadamente poco antes del posible Gran Desgarro. ^{[ 7 ]} Este modelo cíclico puede ser más complicado si la masa-energía de cada punto del universo es lo suficientemente densa como para colapsar en la sustancia del núcleo del agujero negro que rebotará después de alcanzar un umbral máximo de compresión causando el próximo big bang (el escenario general es altamente improbable).

En 2025, la colaboración del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) publicó un estudio sobre las oscilaciones acústicas de bariones . Encontraron violaciones del modelo cosmológico estándar, el modelo Lambda-CDM , dentro de 4 desviaciones estándar . Informaron una aceleración del universo que fue más fuerte en el pasado, lo que sugiere la presencia de energía oscura fantasma en el universo temprano. ^{[ 8 ]}

• Escenario Quintom

• Robert R. Caldwell y otros: Energía fantasma y el fin del mundo cósmico.