p Sempre que falamos sobre o universo em expansão, todo mundo quer saber como isso vai acabar. Certo, eles dizem, o fato de que a maioria das galáxias que podemos ver estão se afastando de nós em todas as direções é realmente interessante. Certo, eles dizem, o Big Bang faz sentido, na medida em que tudo estava mais próximo há bilhões de anos. p Mas como isso acaba? Isso dura para sempre? As galáxias eventualmente ficam mais lentas, pare, e depois voltar para um Big Crunch? Teremos um ciclo ininterrupto de Big Bangs, para sempre e sempre?

p Escrevemos vários artigos sobre muitos aspectos diferentes desta questão, e a conclusão atual que os astrônomos chegaram é que, porque o universo é plano, nunca vai entrar em colapso e iniciar outro Big Bang.

p Mas espere, o que significa dizer que o universo é "plano"? Por que isso é importante, e como podemos saber?

p Antes de começarmos a falar sobre a planura do universo, precisamos falar sobre achatamento em geral. O que significa dizer que algo é plano?

p Se você estiver em uma sala quadrada e contornar os cantos, você retornará ao ponto de partida após fazer quatro curvas de 90 graus. Você pode dizer que seu quarto é plano. Esta é a geometria euclidiana.

p ut se você fizer a mesma jornada na superfície da Terra. Comece no equador, faça uma volta de 90 graus, caminhe até o Pólo Norte, faça outra volta de 90 graus, voltar ao equador, outra curva de 90 graus e volte ao ponto de partida.

p Em uma situação, você fez quatro voltas para retornar ao seu ponto de partida, em outra situação, levou apenas 3. Isso porque a topologia da superfície em que você estava andando decidiu o que acontece quando você dá uma volta de 90 graus.

p Você pode imaginar um exemplo ainda mais extremo, onde você está andando dentro de uma cratera, e leva mais de quatro voltas para retornar ao ponto de partida.

p Outra analogia, claro, é a ideia de linhas paralelas. Se você disparar duas linhas paralelas no pólo norte, eles se afastam um do outro, seguindo a topologia da Terra e depois voltando juntos.

p Percebido? Excelente.

p Agora, e o próprio universo? Você pode imaginar a mesma analogia. Imagens voando para o espaço em um foguete por bilhões de anos-luz, realizando manobras de 90 graus e retornando ao ponto de partida.

p Você não pode fazer isso em três, ou cinco, você precisa de quatro, o que significa que a topologia do universo é plana. O que é totalmente intuitivo, direito? Quero dizer, essa seria sua suposição.

p Mas os astrônomos eram céticos e precisavam saber com certeza, e entao, eles se propuseram a testar essa suposição.

p A fim de provar a planura do universo, você precisaria viajar um longo caminho. E os astrônomos usam a maior observação possível que podem fazer. A radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o resplendor do Big Bang, visível em todas as direções como um vermelho deslocado, momento de desvanecimento quando o universo se tornou transparente cerca de 380, 000 anos após o Big Bang.

p Quando esta radiação foi liberada, todo o universo era de aproximadamente 2, 700 C. Este foi o momento em que estava frio o suficiente para que os fótons estivessem finalmente livres para vagar pelo universo. A expansão do universo estendeu esses fótons ao longo de sua jornada de 13,8 bilhões de anos, deslocando-os para o espectro de microondas, apenas 2,7 graus acima do zero absoluto.

p Com os telescópios espaciais mais sensíveis que eles têm disponíveis, os astrônomos são capazes de detectar pequenas variações na temperatura dessa radiação de fundo.

p E aqui está a parte que me surpreende toda vez que penso nisso. Essas pequenas variações de temperatura correspondem às estruturas de maior escala do universo observável. Uma região que era uma fração de grau mais quente se tornou um vasto aglomerado de galáxias, centenas de milhões de anos-luz de diâmetro.

p A radiação cósmica de fundo em microondas apenas dá e dá, e quando se trata de descobrir a topologia do universo, tem a resposta de que precisamos. Se o universo fosse curvo de alguma forma, essas variações de temperatura pareceriam distorcidas em comparação com o tamanho real com que vemos essas estruturas hoje.

p Mas eles não são. Com o melhor de sua capacidade, Telescópio espacial Planck da ESA, não consegue detectar nenhuma distorção. O universo é plano.

p Nós vamos, isso não é exatamente verdade. De acordo com as melhores medições que os astrônomos já foram capazes de fazer, a curvatura do universo está dentro de uma faixa de barras de erro que indica que é plana. As observações futuras por algum super telescópio Planck podem mostrar uma ligeira curvatura, Mas para agora, as melhores medidas por aí dizem ... plana.

p Dizemos que o universo é plano, e isso significa que as linhas paralelas sempre permanecerão paralelas. As curvas de 90 graus se comportam como verdadeiras curvas de 90 graus, e tudo faz sentido.

p Mas quais são as implicações para todo o universo? O que isso nos diz?

p Infelizmente, o mais importante é o que isso não nos diz. Ainda não sabemos se o universo é finito ou infinito. Se pudéssemos medir sua curvatura, poderíamos saber que estamos em um universo finito, e ter uma noção de qual é o seu verdadeiro tamanho real, além do universo observável, podemos medir.

p Sabemos que o volume do universo é pelo menos 100 vezes maior do que podemos observar. Pelo menos. Se as barras de erro de nivelamento forem abaixadas, o tamanho mínimo do universo aumenta.

p E lembre-se, um universo infinito ainda está sobre a mesa.

p Outra coisa que isso faz, é que na verdade causa um problema para a teoria original do Big Bang, exigindo o desenvolvimento de uma teoria como a inflação.

p Uma vez que o universo é plano agora, deve ter sido plano no passado, quando o universo era uma singularidade incrivelmente densa. E para manter esse nível de planura ao longo de 13,8 bilhões de anos de expansão, em algo incrível.

p Na verdade, astrônomos estimam que o universo deve ter sido plano para 1 parte em 1 × 10 ⁵⁷ partes.

p O que parece uma coincidência insana. O desenvolvimento da inflação, Contudo, resolve isso, expandindo o universo em uma quantidade incompreensível momentos após o Big Bang. Universos pré e pós-inflação podem ter níveis de curvatura muito diferentes.

p Antigamente, cosmologistas costumavam dizer que a planura do universo tinha implicações para seu futuro. Se o universo fosse curvo onde você pudesse completar uma jornada completa com menos de quatro voltas, isso significava que estava fechado e destinado a desabar sobre si mesmo.

p E foram mais de quatro voltas, estava aberto e destinado a se expandir para sempre.

p Nós vamos, isso realmente não importa mais. Em 1998, os astrônomos descobriram a energia escura, que é esta força misteriosa acelerando a expansão do universo. Se o universo está aberto, fechado ou plano, vai continuar se expandindo. Na verdade, essa expansão vai acelerar, para sempre.

p Espero que isso lhe dê um pouco mais de compreensão do que os cosmologistas querem dizer quando afirmam que o universo é plano. E como sabemos que é plano? Medições muito precisas da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.