O universo pode ser vasto, mas os pesquisadores têm vários pontos de evidência que revelam sua forma.
Com informações de Live Science.
O universo pode parecer sem forma por ser tão vasto, mas tem uma forma que os astrônomos podem observar. Então, como é a forma?
Os físicos acham que o universo é plano. Várias linhas de evidência apontam para este universo plano: a luz que sobrou do Big Bang, a taxa de expansão do universo em diferentes locais e a maneira como o universo “parece” de diferentes ângulos, disseram especialistas à Live Science.
David Spergel, um astrofísico teórico e professor emérito de ciências astrofísicas na Universidade de Princeton, tem investigado a forma do universo por décadas. Em um estudo de 2003 publicado no The Astrophysical Journal, Spergel mediu irregularidades no fundo cósmico de micro-ondas (CMB), a luz que sobrou do Big Bang, que foram observadas pela Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA e mais tarde pela espaçonave Planck da Agência Espacial Européia.
As quantidades de energia positiva e negativa em um universo plano são exatamente as mesmas e, portanto, se anulam. Se o universo tivesse uma curvatura, uma seria maior que a outra. “Um universo plano corresponde a um universo com energia zero”, disse Spergel à Live Science.
Neste caso, as medições WMAP das flutuações CMB sugeriram que o universo era infinito e plano. Spergel também comparou essas medições com as feitas pela espaçonave Planck da Agência Espacial Européia, o que restringiu ainda mais as possíveis formas que o universo poderia assumir.
“Podemos medir a curvatura com alguma incerteza, então podemos dizer que a curvatura é zero com alguma incerteza”, disse Spergel. “Embora possamos reduzir a incerteza, na melhor das hipóteses limitamos a geometria.”
Outra razão pela qual Spergel tem certeza de que o universo é plano é sua rápida expansão, que é capturada pela constante de Hubble. Como o universo deixou de existir como uma bola compacta de matéria para se expandir para fora a velocidades notáveis, todo esse alongamento o tornou plano, ou pelo menos o mais próximo possível do plano.
A evidência da planicidade do universo também aparece no que é conhecido como densidade crítica. Na densidade crítica, um universo hipotético seria plano e eventualmente pararia de se expandir, mas somente após um tempo infinito, de acordo com a Swinburne University of Technology na Austrália. Se um universo hipotético fosse mais denso do que isso, seria curvado como uma esfera e eventualmente entraria em colapso devido à sua gravidade – um fenômeno proposto conhecido como “Big Crunch”.
Mas todas as medições do nosso universo real sugerem que ele está logo abaixo da densidade crítica, o que significa que o universo é plano e se expandirá indefinidamente.
Ainda outra linha de evidência sugere que o universo é plano: é isotrópico, o que significa que parece o mesmo de todos os ângulos. Anton Chudaykin, um físico do Instituto de Pesquisa Nuclear na Rússia, e seus colegas analisaram os dados sobre oscilações em matéria regular, ou “bariônica”, bem como modelos de como núcleos atômicos mais pesados que o hidrogênio foram criados logo após o Big Bang, para estimar a curvatura do universo.
“Em diferentes geometrias, matéria e luz evoluem de forma diferente, o que nos permite extrair a forma tridimensional do universo a partir de dados de observação”, disse Chudaykin ao Live Science.
A pesquisa, publicada na revista Physical Review D, descobriram que, com uma margem de precisão de 0,2%, o universo era plano. “Os dados que reunimos indicam que a curvatura espacial é consistente com zero”, escreveram os pesquisadores no estudo. “Isso implica que nosso universo dentro da incerteza estatística é infinito.”
