Qual é a forma do universo?

O universo pode ser vasto, mas os pesquisadores têm vários pontos de evidência que revelam sua forma. O universo pode parecer disforme porque é tão vasto, mas tem uma forma que os astrônomos podem observar. Então, como é a sua forma?

O universo pode ser vasto, mas os pesquisadores têm vários pontos de evidência que revelam sua forma. (Crédito da imagem: Weiquan Lin via Getty Images)

Os físicos pensam 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 forma como o universo "parece" de diferentes ângulos, disseram especialistas à Live Science.

David Spergel astrofísico teórico e professor emérito de ciências astrofísicas na Universidade de Princeton, sondou a forma do universo por décadas. Em um estudo de 2003 publicado no The Astrophysical Journal, Spergel mediu irregularidades na radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB), luz remanescente do Big Bang, que foram observadas pela sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA e mais tarde pela sonda Planck da Agência Espacial Europeia.

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, um seria maior que o outro. "Um universo plano corresponde a um universo com energia zero", disse Spergel à Live Science.

Neste caso, as medições WMAP das flutuações da CMB sugeriram que o universo era infinito e plano. Spergel também comparou essas medições com as feitas pela sonda Planck da Agência Espacial Europeia, o que restringiu ainda mais as possíveis formas que o universo poderia tomar.

"Podemos medir a curvatura com alguma incerteza, então podemos dizer que a curvatura é zero com alguma incerteza", disse Spergel. "Embora possamos diminuir a incerteza, apenas na melhor das hipóteses restringimos a geometria."

Outra razão pela qual Spergel é positivo que o universo é plano é a sua rápida expansão, que é capturada pela constante de Hubble. Como o universo passou de vir à existência 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.

Evidências para a planicidade do universo também aparecem no que é conhecido como densidade crítica. Na densidade crítica, um universo hipotético seria plano e acabaria por parar de se expandir, mas somente depois de um tempo infinito, de acordo com a Universidade de Tecnologia de Swinburne. na Austrália. Se um universo hipotético fosse mais denso do que isso, ele seria curvado como uma esfera e, eventualmente, entraria em colapso sobre si mesmo devido à sua gravidade - um fenômeno proposto conhecido como o "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 da Rússia, e seus colegas analisaram os dados sobre oscilações na 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 à Live Science.

A pesquisa, publicada na revista Physical Review D, descobriu que, dentro de uma margem de precisão de 0,2%, o universo era plano." Os dados que coletamos indicam que a curvatura espacial é consistente com zero", escreveram os pesquisadores no estudo. "Isso implica que o nosso universo dentro da incerteza estatística é infinito."

Fonte: livescience.com