Se você pudesse de alguma forma sair do universo e olhar para ele, com o que seria parecido?
Os cientistas têm lutado com essa questão, fazendo várias medidas diferentes, a fim de determinar a geometria do cosmos e se ele irá ou não chegar a um fim. Como se mede a forma do universo? E o que eles descobriram?
A geometria do cosmos.
De acordo com a teoria da Relatividade Geral de Einstein, o próprio espaço pode ser curvado em massa. Como resultado, a densidade do universo - quantidade de massa que se espalhou pelo seu volume - determina a sua forma, bem como o seu futuro. Os cientistas calcularam a "densidade crítica" do universo como sendo proporcional ao quadrado da constante de Hubble, que é usada para medir a taxa de expansão do universo. A comparação entre a densidade crítica e a densidade real pode ajudar os cientistas a entender melhor o cosmos.
Se a densidade real do universo é menor que a densidade crítica, então não há matéria suficiente para parar a expansão do universo e ele irá expandir-se para sempre. A forma resultante é curva, como a superfície de um selim. Isto é conhecido como um universo aberto. Se a densidade real do universo é maior do que a densidade crítica, então ele contém massa suficiente para eventualmente impedir a sua expansão. Neste caso , o universo é fechado e finito, com uma forma esférica. Nesta perspectiva, assim que o universo deixar de se expandir, vai começar a contrair-se.
As galáxias irão parar e começar a recuar e mover-se cada vez mais perto umas das outras. Eventualmente, o universo vai sofrer o oposto do Big Bang, muitas vezes chamado de "Big Crunch". Isto é conhecido como um universo fechado. No entanto, se o universo contém massa exatamente suficiente para eventualmente parar a expansão, a densidade real do universo será igual à densidade crítica. A taxa de expansão vai desacelerar gradualmente, ao longo de um período de tempo infinito. Em tal caso, o universo é considerada plano e infinito em tamanho.
Até agora, as medições indicam que o universo é plano, o que sugere que ele também é infinito em tamanho. A velocidade da luz limita-nos a visualização do volume do universo visível desde o Big Bang, porque o universo tem aproximadamente 13,81 Bilhões anos de idade, permitindo aos cientistas apenas ver a 13,8 Bilhões de anos-luz da Terra.
Medir o cosmos.
Os cientistas que estudam cosmologia medem a expansão do universo e a sua densidade para determinar a sua forma. Ao estudar galáxias distantes no início do século 20, o astrônomo Edwin Hubble percebeu que todos eles pareciam estar a afastar-se da Via Láctea. Ele anunciou que o universo estava a expandir-se em todas as direções. Desde então, os astrônomos têm contado com medidas de supernova e outros objetos para refinar os cálculos de quão rápido o universo está a expandir-se. Outros instrumentos mediram a radiação de fundo do universo, num esforço para determinar a sua forma. O Wilkinson Microwave Anisotropy Probe da NASA (WMAP) mediu as flutuações de fundo, num esforço para determinar se o universo é aberto ou fechado.
Em 2013, cientistas anunciaram que o universo era conhecido por ser plano, com apenas uma margem de 0,4 por cento de erro.
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