Фантомная энергия

Фанто́мная эне́ргия (иногда при́зрачная эне́ргия) — гипотетический вид тёмной энергии, для которого характерно уравнение состояния с параметром ${\displaystyle w<-1}$. Понятие фантомной энергии ввёл Роберт Колдуэлл из Дартмутского колледжа в Хановере, Нью-Гемпшир.

Фантомная энергия — это среда с отрицательной гравитацией, по модулю большей, чем у вакуума, для которого ${\displaystyle w=-1}$. Фантомная энергия создаёт отрицательное давление ${\displaystyle p}$, пропорциональное плотности ${\displaystyle \varepsilon }$ данной энергии: ${\displaystyle p=w\cdot \varepsilon .}$

Для фантомной энергии характерен рост плотности с увеличением масштабного фактора Вселенной^[1]. Это приводит к тому, что галактики с течением времени будут отдаляться друг от друга со всё возрастающей скоростью, а затем исчезнут за космологическим горизонтом^[2]. Через некоторое время за горизонт уйдут и ближайшие звёзды. Подобным образом исчезнут планетные системы, сами небесные тела, молекулы, атомы и элементарные частицы. Наконец, в определённый момент времени масштабный фактор обратится в бесконечность — произойдёт так называемый Большой разрыв. В этот момент космологический горизонт схлопывается в сингулярность, и дальнейшую судьбу Вселенной предсказать уже невозможно^[3].

Если принять постоянную Хаббла H₀ = 70 км/(с·Мпк), параметр совместной плотности вещества и тёмной материи ${\displaystyle \Omega _{\mathrm {m} }=0{,}3}$, а также параметр ${\displaystyle w=-1{,}5}$, то оценка показывает, что Большой разрыв произойдет приблизительно через 22 миллиарда лет от текущего времени^[3].

Однако данные измерений космологических параметров на спутнике Planck показывают^[4], что параметр уравнения состояния тёмной энергии w = −1,03 ± 0,03 совместим с единицей — величиной, характерной для космологической постоянной, и практически исключают существование фантомной энергии с высоким по модулю значением w.

• Тёмная энергия
• Уравнение состояния (космология)
• Большой разрыв