Astrônomos buscam pistas para descobrir a verdadeira forma do Universo

Astrônomos e cosmólogos continuam investigando uma das questões mais complexas da ciência: qual é a forma global e como o Universo está conectado em suas maiores escalas. Embora o modelo cosmológico atual considere o Universo espacialmente plano e potencialmente infinito, estudos sobre topologia cósmica levantam a possibilidade de que o espaço tenha uma estrutura fechada. Nesse cenário, uma viagem em determinada direção por uma distância suficientemente grande poderia, em princípio, levar de volta à região de onde se partiu.

A topologia cósmica procura identificar propriedades globais do espaço, especialmente a existência de caminhos fechados que não podem ser reduzidos a um simples ponto. Os pesquisadores buscam sinais desse tipo na radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB), considerada a luz mais antiga que podemos observar, emitida cerca de 380 mil anos após o Big Bang. Alterações ou padrões repetidos nessa radiação poderiam indicar que regiões aparentemente distantes do céu estão, na realidade, conectadas.

A busca ganhou força a partir do fim dos anos 1990 e avançou com dados obtidos por missões como WMAP, na década de 2000. Mais recentemente, pesquisadores reunidos na colaboração COMPACT vêm trabalhando em modelos matemáticos capazes de descrever diferentes possibilidades para a topologia do Universo. Além da CMB, uma das estratégias é produzir mapas tridimensionais cada vez mais detalhados da distribuição de galáxias, gás e aglomerados para procurar estruturas ou padrões que se repitam em diferentes regiões do cosmos.

Uma das possibilidades investigadas seria semelhante a um toro tridimensional, uma estrutura que permitiria caminhos fechados pelo espaço. Nesse caso, determinados padrões poderiam aparecer repetidos em pontos aparentemente muito distantes, tanto na radiação cósmica quanto na distribuição da matéria. Até agora, porém, não há confirmação de que o Universo possua esse tipo de geometria. Os pesquisadores acreditam que novos levantamentos cosmológicos e observações da CMB poderão ajudar a estabelecer limites mais precisos sobre o tamanho e a possível topologia do Universo.