Determinar a forma do universo é uma questão complexa e intrigante na cosmologia. Embora tenhamos fortes evidências de que o universo parece ser observacionalmente plano, a compreensão de sua topologia requer observações sofisticadas, modelagem matemática e considerações teóricas. Veja como os cientistas investigam e obtêm insights sobre a topologia do universo:

1. Observações de Fundo Cósmico de Microondas (CMB):
A CMB é a radiação térmica remanescente do Big Bang, a teoria predominante para a origem e evolução do universo. Ao estudar as mínimas variações de temperatura na CMB, os cientistas podem inferir informações sobre a geometria e a curvatura do universo. Se o universo fosse curvo, isso levaria a padrões e distorções específicos na CMB, que podem ser detectados através de observações precisas. As medições atuais da CMB, como as do satélite Planck, fornecem fortes evidências de um universo plano.

2. Pesquisas de Estrutura em Grande Escala:
As observações da distribuição em grande escala de galáxias e outras estruturas cósmicas fornecem pistas sobre a forma geral do Universo. Ao mapear e analisar as posições e distâncias das galáxias, os cientistas podem estudar a geometria e a curvatura do espaço circundante. Se o universo fosse curvo, isso afetaria a distribuição observada das galáxias e causaria distorções nos seus padrões espaciais. Pesquisas extensas como o Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e o 2dF Galaxy Redshift Survey ajudaram a restringir a curvatura do universo, apoiando uma geometria plana.

3. Oscilações Acústicas Bariônicas (BAO):
BAO são padrões regulares na distribuição de galáxias causados ​​pelas ondas acústicas que se propagaram no universo primitivo. Essas oscilações, impressas na densidade da matéria, servem como régua padrão para medir distâncias e sondar a história da expansão do universo. Ao estudar as características do BAO em levantamentos de galáxias, os cientistas podem inferir a curvatura e a geometria do universo. As medições atuais do BAO em pesquisas em grande escala são consistentes com um universo plano.

4. Defeitos Topológicos:
Em certos modelos cosmológicos, defeitos topológicos específicos, como cordas cósmicas ou paredes de domínio, podem surgir de transições de fase no universo primitivo. A presença e as características desses defeitos topológicos podem ter efeitos observáveis ​​na radiação cósmica de fundo e na estrutura em grande escala do universo. Ao procurar e analisar estes defeitos através de observações e simulações, os cientistas podem obter insights sobre as propriedades topológicas do universo.

5. Lente Gravitacional:
As lentes gravitacionais, a curvatura da luz devido à influência gravitacional de objetos massivos, também podem fornecer informações sobre a topologia do universo. Ao estudar a distorção e ampliação da luz de galáxias distantes causada pela intervenção da matéria, os cientistas podem inferir a curvatura do espaço-tempo e restringir as possíveis topologias do universo.

É importante notar que embora as observações e medições atuais sugiram fortemente um universo plano, o estudo da topologia do universo é um campo de pesquisa em andamento. À medida que a tecnologia melhora e a nossa compreensão se aprofunda, os cientistas continuam a explorar e investigar modelos topológicos alternativos para refinar a nossa compreensão da forma e estrutura do cosmos.