Предположение о том что вселенная бесконечна, основано на том что, в видимой вселенной не обнаружено градиента плотности энергии-материи

Да

который позволял бы сделать вывод, о том что где то за пределами видимой вселенной густо, а где то совсем пусто

Нет

Изотропность Вселенной (точнее, реликтового фона) получилось объяснить только теорией инфляции, а уже из этой теории следует, что за пределами наблюдаемой Вселенной ещё дохера других, возможно что и бесконечно много