Parece que você está executando o script no dash shell.
A mensagem de erro que você cita é a que dash produz quando não consegue entender o operador ** ( dash não o possui). É o mesmo erro que você recebe se tentar multiplicar algo sem nada:
$ echo $(( 2 * ))
dash: 14: arithmetic expression: expecting primary: " 2 * "
Certifique-se de executar seu script diretamente (ele tem a linha #! correta depois de tudo) ou invocando-o explicitamente com bash :
$ bash script.sh