对于宇宙的形状，物理学家曾经有着诸多想象。现在，一项最新研究通过对普朗克卫星的数据分析指出，宇宙可能是一个封闭的三维球面。这推翻了近年来的一个主流观点，即宇宙是无边无际的平坦三维空间。而这个全新结论的得出，涉及到一个决定了宇宙形状的关键数字：宇宙临界密度。
宇宙学原理要求宇宙空间每一点的地位都是平等的，所以宇宙空间不可能有很奇怪的拓扑结构。考虑到宇宙学原理作出的限制，那么单连通的宇宙形状就只剩下3种可能性：如果宇宙空间具有正曲率，那么它是一个封闭的三维球面；如果宇宙空间的曲率是零，那么它是一个无边无际的平坦三维空间；如果宇宙空间具有负曲率，那么它同样没有边际，是一个三维的马鞍面。
现在，普朗克卫星为这个问题的解决提供了新的依据。在一项发表于《自然·天文学》的最新论文中，曼彻斯特大学的埃莱奥诺拉·瓦伦蒂诺、意大利萨皮恩扎大学的亚历山德罗·梅尔奇奥和牛津大学的约瑟夫·西尔克，根据卫星的宇宙微波背景辐射功率谱中的引力透镜幅度，推算出宇宙空间的曲率为正。也就是说，宇宙空间是一个封闭的三维球面。
那么，物理学家如何判断宇宙空间的形状呢？对于宇宙空间来说，存在一个决定其形状的分界线，这个分界线就是宇宙的临界密度。在理论上，我们可以定义一个临界密度。这个临界密度与哈勃常数有关，它的物理含义是宇宙中的所有物质和能量的平均密度。在这个平均密度下，宇宙空间是平坦的。
普朗克卫星给出新结论。其中最重要的实验方法，是对宇宙微波背景辐射的观测。瓦伦蒂诺等人最近的论文分析了观测宇宙微波背景辐射的普朗克卫星的数据。根据他们对数据的分析，宇宙的平均密度可能比以前估计的临界密度高5%。也就是说，在宇宙中平均每立方米有6个质子质量，而不是5.7个。
尽管这项研究给出了最新的结果，但关于宇宙空间形状的争论仍未尘埃落定。一个重要原因是，宇宙临界密度的计算依赖于对哈勃常数的测量。但目前看来，哈勃常数还测不准：虽然普朗克卫星给出了一个哈勃常数，但却与其他方法测得的哈勃常数有着明显的分歧。既然哈勃常数测不准，所以宇宙的平均密度也算不准，因此这个临界线是模糊的。因此，现在说宇宙空间一定是封闭的，还为时过早。