El universo podría, de hecho, ser una rosquilla gigante, a pesar de toda la evidencia que sugiere que es tan plano como un panqueque, sugiere una nueva investigación.
Los patrones extraños encontrados en los ecos del Big Bang podrían explicarse por un universo con una forma más complicada, y los astrónomos no han probado completamente la planitud del universo, encuentra el estudio.
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Superficies planas
Todas las observaciones hasta ahora sugieren la universo es plano. En geometría, «planitud» se refiere al comportamiento de líneas paralelas a medida que van hacia el infinito. Piense en una mesa: las líneas que comienzan paralelas permanecerán así a medida que se extiendan a lo largo de la mesa.
Por el contrario, mira la Tierra. Las líneas de longitud comienzan perfectamente paralelas entre sí en el ecuador pero finalmente convergen en los polos. El hecho de que las líneas paralelas se crucen inicialmente revela que la Tierra no es plana.
La misma lógica se aplica al universo 3D. Por ejemplo, el fondo cósmico de microondas (CMB), la luz liberada cuando el cosmos tenía solo 380 000 años, ahora se encuentra a más de 42 000 millones de años luz de distancia y presenta pequeñas fluctuaciones de temperatura en todo el cielo. Los astrónomos han calculado el tamaño previsto de esas fluctuaciones en comparación con las observaciones. Si su tamaño medido difiere de las predicciones, eso significa que esos rayos de luz, que comenzaron paralelos, cambiaron de dirección en el espacio-tiempo, lo que indica que la geometría del universo es curva.
Pero esas mismas medidas han revelado que, ignorando las desviaciones a pequeña escala de las galaxias y los agujeros negros, la geometría general del universo es plana.
Diferentes tipos de piso
Pero hay más de un tipo de piso. Por ejemplo, dibuje líneas paralelas en una hoja de papel. Luego envuelve un extremo del papel para conectarlo con el otro, formando un cilindro. Las líneas permanecen paralelas mientras dan la vuelta al cilindro. En el lenguaje de las matemáticas, cualquier cilindro es geométricamente plano pero se dice que tiene una topología diferente. Cierra ambos lados del papel y haz un toro o forma de dona.
Para obtener otro ejemplo de una forma extrañamente plana, envuelva una tira delgada de papel en un círculo, pero haga un giro de 180 grados en un extremo. El resultado final es una tira de Möbius, que sigue siendo geométricamente plana, porque las líneas paralelas permanecen paralelas, incluso cuando se dan la vuelta.
Los matemáticos han descubierto 18 posibles topologías 3D geométricamente planas. En cada una, al menos una dimensión se envuelve sobre sí misma y, en ocasiones, se dan la vuelta como una cinta de Möbius o hacen rotaciones parciales. En un universo tan retorcido, si miráramos a lo lejos, veríamos una copia (quizás al revés) de nosotros mismos de una edad mucho más joven. Por ejemplo, si el universo tuviera 1.000 millones de años luz de diámetro, los astrónomos verían una versión de la Vía Láctea tal como era hace 1.000 millones de años y, detrás, otra copia de hace 2.000 millones de años, y así sucesivamente.
Si el universo fuera una rosquilla gigante, los astrónomos podrían mirar en dos direcciones para ver tales copias.
la forma del universo
Los astrónomos han medido la topología del universo de múltiples maneras, desde buscar duplicados de patrones de galaxias hasta círculos coincidentes en el CMB. Toda la evidencia sugiere que el universo es geométricamente plano y tiene una topología simple sin envolver.
Pero un artículo publicado el 23 de febrero en el base de datos de preimpresión arXiv (se abre en una pestaña nueva) sugiere que las mediciones anteriores han sido limitadas. En particular, las observaciones han asumido que el universo se envuelve a sí mismo en una sola dimensión y no tiene una topología más complicada. Además, las observaciones del CMB han revelado algunas anomalías extrañas e inexplicables, como grandes patrones que aparecen donde no deberían.
De hecho, un universo con una topología complicada podría explicar al menos algunas de las anomalías en el CMB. Si bien este no es un caso infalible para topologías complicadas, los investigadores ofrecieron ideas para búsquedas directas más sofisticadas, como estudios de seguimiento del CMB.
En ese caso, puede haber una imagen especular de nosotros en algún lugar de nuestro universo retorcido.
