Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ηλικία του σύμπαντος είναι 13,7 δισεκατομμυρίων ετών, αλλά πώς μπορούμε να πούμε πόσο καιρό πριν συνέβη η Μεγάλη Έκρηξη; (Big Bang)
Οι αστρονόμοι συμπεραίνουν την ηλικία του Σύμπαντος από τις παρατηρήσεις που κάνουν σήμερα και τα δεδομένα που έχουν. Υποθέτοντας ότι οι θεμελιώδεις φυσικοί νόμοι που διέπουν το Σύμπαν σήμερα ήταν ίδιοι και στο παρελθόν.
Υπάρχουν δύο βασικές παρατηρήσεις που καθορίζουν την ηλικία του Σύμπαντος
Η πρώτη είναι ότι όλοι οι γαλαξίες που παρατηρούμε γύρω μας απομακρύνονται. Αυτό σημαίνει ότι το Σύμπαν διαστέλλεται. Άρα στο παρελθόν ήταν μικρότερο.
Αν ο ρυθμός της διαστολής ήταν σταθερός, αυτό θα μας έδινε ένα χρονικό σημείο όταν το μέγεθος του ήταν μηδενικό. Το οποίο θα μπορούσαμε να το χαρακτηρίσουμε την αρχή της Μεγάλης Έκρηξης. Ο ρυθμός που διαστέλλεται φαίνεται να αυξάνεται. Ωστόσο, η διαστολή μας λέει ότι το Σύμπαν δεν ήταν το ίδιο πάντα. Είναι δυναμικό.
Ένα δεύτερο σημαντικό κομμάτι του παζλ ονομάζεται Κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Πρόκειται για θόρυβο υποβάθρου (στην πραγματικότητα φωτόνια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) που έχει απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Όταν όλη η ύλη συμπιέστηκε σε έναν μικροσκοπικό χώρο, η πυκνότητα και η ενέργει θα ήταν πολύ μεγάλη. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα δεν θα συγκρατούνταν, καθώς τα ηλεκτρόνια θα εξακολουθούσαν να χτυπιούνται από τα φωτόνια. Ωστόσο, καθώς το Σύμπαν επεκτάθηκε και ψύχθηκε, η ενέργεια των φωτονίων μειώθηκε.
Σε κάποιο σημείο έγινε πολύ μικρό, και σταμάτησαν να σχηματίζονται ηλεκτρικά ουδέτερα άτομα. Από τότε που συνέβη αυτό (περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη), τα φωτόνια πέφτουν όλο και πιο χαμηλά σε ενέργεια. Έχουν ακόμα θερμοκρασία 2,7 ° C πάνω από το απόλυτο μηδέν και τα έχουμε μετρήσει με μεγάλη ακρίβεια.
Όχι μόνο αποτελούν περαιτέρω στοιχεία για τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά επειδή γνωρίζουμε πολύ καλά πώς συμπεριφέρονται τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνια, η μελέτη του φάσματος και της κατανομής της Κοσμικής Ακτινοβολίας Μικροκυμάτων περιορίζει πολύ την ηλικία του Σύμπαντος.
Γνωρίζοντας ότι έγινε μια Μεγάλη Έκρηξη, μπορούμε να δούμε πόσο καιρό πρέπει να έχει πάρει για να δημιουργηθούν διάφορα αντικείμενα στο Σύμπαν.
Τα ελαφρά στοιχεία (υδρογόνο, ήλιο και λίγο λίθιο) θα κατασκευάζονταν ως αποτέλεσμα της ίδιας της Μεγάλης Έκρηξης, αλλά τα βαρύτερα στοιχεία απαιτούν πυρηνικούς αντιδραστήρες, δηλαδή αστέρια.
Αυτά χρειάζονται χρόνο για να σχηματιστούν καθώς η ύλη ενώνεται κάτω από τη βαρύτητα
Ακόμα χρειάζονται χρόνο για να καούν, να εκραγούν και να διανείμουν άνθρακας, πυρίτιο, σίδηρος και όλα τα άλλα που υπάρχουν γύρω από το Σύμπαν. Με τον τρόπο αυτό θα δημιουργηθούν νέα αστέρια και πλανήτες.
Μερικά από τα ουράνια σώματα που βλέπουμε είναι πολύ παλιά και τόσο μακριά διότι το φως που βλέπουμε εκπέμπεται πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Όλα αυτά μας λένε ότι το Σύμπαν είναι σίγουρα πολύ παλιό, σύμφωνα και με τις τιμές που προκύπτουν από την Κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.