Big Bang

Ang Teoryang Big Bang ay nagmula sa siyentipikong teorya na sa kasalukuyan ay ang nananaig na modelong kosmolohiya sa pamayanang siyentipiko ng sinaunang pagkakabuo o pinagmulan ng kasalukuyang sansinukob. Ang teoryang ito ay nagsasaad na ang sansinukob ay nagmula sa isang masikip at napakainit na estado 13.7 bilyong taon na ang nakalilipas at lumalawak na naging sanhi ng paglamig ng uniberso. Ang paglawak na ito ng uniberso ay patuloy na nangyayari hanggang sa kasalukuyan at ito'y papabilis ng papabilis ayon sa mga kosmolohista. Ang teoryang ito ay umaayon sa mga obserbasyonal na ebidensiya at eksperimentong ginawa ng mga siyentipiko.

Kasaysayan

Ang teoryang Big Bang ay nabuo mula sa mga obserbasyon ng istraktura ng uniberso at mula sa pagsusuring teoretikal. Noong 1912, si Vesto Sliper ay sumukat ng unang "doppler shift" ng "spiral na nebula"(Ang terminong ito ay hindi na ginagamit para tukuying ang "spiral na mga galaksiya") at kanyang natuklasan na halos lahat ng mga nebulang ito ay papalayo sa mundo. Hindi niya natanto ang mga implikasyon ng obserbasyong ito at nang mga panahong ito, isang kontrobersiyal na ideya kung ang mga nebulang ito ay mga "si Alexander Friedmann ay naghango ng mga "Ekwasyong Friedmann" mula sa mga ekwasyon ni Albert Einstein ng Teoryang pangkalahatang relatibidad. Ang mga ekwasyon ni Friedmann ay nagpapakita na ang uniberso ay lumalawak na salungat naman sa "statiko (hindi lumalawak) na sansinukob" na itinataguyod ni Einstein sa mga panahong ito. Noong 1924, ang pagsukat ng astronomong si Edwin Hubble sa malalaking distansiya sa pinakamalapit na mga spiral na nebula ay nagpapakita na ang mga ito ay talaga ngang galaksiya. Noong 1927, independiyenteng hinango ng Belhianong pisikong si Georges Lemaître ang ekwasyon ni Friedmann at kanyang iminungkahi na ang nahinuhang paglayo ng mga nebula mula sa mga ekwasyong ito ay sanhi ng paglawak ng uniberso. Noong 1931, iminungkahi ni Lemaître na ang maliwanag na paglawak na ito ng uniberso ayon sa obserbasyon ay nangangahulugang kung ibabalik ang panahon, makikitang ang uniberso ay matitipon sa isang punto o isang primebal na atomo kung saan ang oras at espasyo (buong sansinukob) ay nagmula. Mula 1924, si Hubble ay lumikha ng mga sunod sunod na indikator ng distansiya gamit ang isang 100 pulgada na teleskopiyong Hooker sa isang obserbatoryo sa Bundok Wilson, California. Dahil dito, kanyang natantiya ang distansiya ng mga galaksiya na ang mga pulang paglipat ay nasukat na ni Slipher. Noong 1928, natuklasan ni Hubble na may korelasyon sa pagitan ng distansiya at belosidad ng paglayo na tinatawag na "batas ni Hubble". Naipakita na rin ni Lemaître na ito ay inaasahang konklusyon sa pamamagitan ng Prinsipyong Kosmolohikal. Noong mga 1930s, ang ibang mga ideya ay iminungkahi upang ipaliwanag ang mga obserbasyong ito ni Hubble kabilang na ang modelong Milne, ang osilyatoryong uniberso (na unang iminungkahi ni Friedmann at itinaguyod ni Albert Einstein at Richard Tolman) at ang hipotesis na pagod na liwanag ni Fritz Zwicky. Pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, dalawang mga posibilidad ang lumitaw. Ang una ay ang modelong nakapirmeng estado (steady state model) ni Fred Hoyle na nagsasaad na ang mga bagong materya ay malilikha na parang ang uniberso ay lumalawak. Sa modelong ito, ang uniberso ay halos pareho sa anumang punto sa panahon. Ang isa pang iminungkahi ay ang teorya ng Big Bang ni Lemaître na itinaguyod at pinaunlad ni George Gamow na nagpakilala ng nukleyosintesis ng big bang at ang mga kasamahan nito ay humula sa pag-iral ng "kosmikong mikroweyb na radiasyon (cosmic microwave radiation o CMB). Ang ironikal dito ay si Hoyle ang nagimbento ng parirala na naging terminong nilapat sa teorya Lemaître. Tinukoy ni Hoyle ang kanyang ideya na "itong malaking pagsabog na ideya" noong paghahayag ng BBC (British Broadcasting Corporation) radio noong Marso 1949. Sa sandaling panahon, ang suporta ay hati sa pagitan ng dalawang teoryang ito. Kalaunan, ang obserbasyonal na ebidensiya ay nagsimulang pumabor sa "teoryang Big Bang" laban sa "teoryang nakapirmeng estado". Ang pagkakatuklas at kompirmasyon ng hinulaang Kosmikong mikroweyb na radiasyon (cosmic microwave radiation) noong 1964 ang nagpatibay sa teoryang big bang na pinakamahusay na paliwanag sa pinagmulan at ebolusyon ng kosmos. Ang karamihan ng mga kasalukuyang pagsusuri sa kosmolohiya ay nakabatay sa konteksto ng big bang kabilang na ang pagkaunawa sa pagkakabuo ng mga galaksiya at pagkakaunawa sa pisika ng uniberso sa mga sinaunang yugto nito. Ang malalaking mga pagunlad sa kosmolohiyang big bang ay nagawa simula noong mga huli ng 1990's dulot ng mga malalaking pagsulong sa teknolohiyang teleskopiyo gayundin sa pagsusuri ng mga saganang data mula sa mga satelayt gaya ng COBE, teleskopiyong Hubble, at WMAP. Dahil dito, ang mga kosmolohista ay mayroon ng tiyak na mga sukat ng mga paremetro(parameters) ng modelong big bang at ang pagkakaroon ng hindi inaasahang obserbasyon na ang paglawak na ito ng uniberso ay lalo pang bumibilis sa kasalukuyan.

Kronolohiya ng Big Bang

Ang ekstrapolasyon ng paglawak ng uniberso pabalik ng panahon gamit ang pangkalahatang relatibidad ay nagbibigay ng walang hangganang densidad at temperatura sa isang ay hangganang panahon sa nakaraan. Ang singularidad na ito ay naghuhudyat ng pagguho ng lahat ng batas ng agham kabilang na ang pangkalahatang relatibidad. Kung paanong kalapit mahihinuha tungo sa singularidad ay pinagdedebatihan na tiyak na hindi mas malapit sa dulo ng kapanahunang Planck. Ang singularidad na ito ay minsang tinatawag na "the Big Bang singularity" ngunit ang terminong ito ay maari ring tumukoy sa mismong sinaunang mainit at siksik na yugto na maituturing na kapanganakan ng ating uniberso. Batay sa mga pagsukat ng paglawak gamit ang Uring Ia supernovae, ang pagsukat ng pluktuasyon o paiba iba ng temperatura sa likurang kosmikong mikroweyb, ang uniberso ay may masusukat na edad na 13.75 ± 0.11 bilyong mga taon. Ang pagkakasundo ng tatlong pagsusukat na ito ay malakas na sumusuporta sa modelong ΛCDM na naglalarawan sa detalye ng mga nilalaman ng uniberso.

Ang mga sinaunang yugto ng Big Bang ay paksa pa rin ng mga ispekulasyon. Sa karamihan ng mga karaniwang modelo, ang uniberso ay napuno ng pantay pantay sa straktura at direksiyon ng sobrang taas na densidad ng enerhiya, mataas na temperatura at presyur at mabilis na lumalawak at lumalamig. Sa tinatayang 10-37 segundo sa paglawak, ang isang yugtong transisyon ay nagsanhi ng inplasyong kosmiko kung saan ang uniberso ay lumago ng eksponensiyal. Pagkatapos huminto ang inplasyon, ang uniberso ay binubuo ng quark-gluon plasma gayunidin ang ibang mga elementaryong mga partikulo. Ang mga temperatura ay sobrang taas na ang randomang mosyon ng mga partikulo ay nasa relatibistikong bilis at ang mga partikulo-antipartikulong mga pares ng lahat ng uri ay patuloy na nalilikha at nawawasak sa pagbabanggaan. Sa isang punto, ang hindi alam na reaksiyon na tinatawag na baryohenesis ay lumabag sa konserbasyon ng bilang ng baryon na tumungo sa maliit na sobrang mga quark at lepton sa ibabaw ng antiquark at antilepton sa order na isang bahagi sa 30 milyon. Ito ay nagresulta sa pag-naig ng materya sa antimaterya sa kasalukuyang uniberso.

Ang uniberso ay patuloy na lumalago sa laki at bumagsak sa temperatura kaya ang tipikal na enerhiya ng bawat partikulo ay lumiliit. Ang transisyong yugto ng pagbasag ng simetriya ay naglagay ng mga pundamental na interaksiyon ng pisika at mga parametro ng mga elemantaryong partikulo sa kasalukuyang anyo nito. Pagkatapos ng 10-11 segundo, ang pangyayari ay mas naging hindi spekulatibo dahil ang mga enerhiya ng partikulo ay bumagsak sa halagang makakamit sa mga eksperimento ng partikulong pisika. Sa mga 6-10 segundo, ang mga quark at gluon ay nagsama upang bumuo ng mga baryon gaya ng proton at neutron. Ang maliit na paglabis na mga quark sa antiquark ay nagdulot ng maliit na paglabis ng baryon sa antibaryon. Ang temperatura ay hindi na masyadong mataas upang lumikha ng panibagong mga proton-antiproton na mga pares(tulad din sa neutron-antineutron) kaya ang anihilasyon ng masa ay agad na sumunod na nag-iwan ng isa sa 10¹⁰ ng mga orihinal na proton at neutron at wala sa mga antipartikulo nito. Ang katulad na proseso ay nangyari sa mga 1 segundo para sa elektron at positron. Pagkatapos ng mga anihilasyong ito, ang mga natitirang proton, neutron at elektron ay hindi gumagalaw ng relatibistiko at ang densidad ng enerhiya ng uniberso ay pina-naigan ng mga photon(na may maliit na kontribusyon mula sa mga neutrino).

Sa ilang mga minuto ng paglawak nang ang temperatura ay mga isang bilyong(isang libong milyon 10⁹ SI prefix giga-) kelvin at ang densidad ay tulad ng sa hangin, ang mga neutron ay humalo sa mga proton upang bumuo ng nuclei ng deuterium at helium ng uniberso sa isang prosesong tinatawag na Big Bang nucleosynthesis. Ang halos bilang ng proton ay nanatiling hindi humalo sa nuclei na hidroheno. Habang ang uniberso ay lumalamig, ang enerhiyang densidad ng nagpapahingang masa ay grabitasyonal na nanaig sa radiasyon ng photon. Mga pagkatapos ng 379,000 mga taon, ang mga elektron at nuclei ay naghalo upang maging atomo (na ang karamihan ay atomo ng hidroheno); kaya ang radiasyon ay humiwalay sa materya at nagpatuloy sa espasyo na hindi nahaharangan. Ang relikong(labi) radiasyon ito ay tinatawag na kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon(cosmic microwave background radiation).

Sa paglipas ng mahabang yugto ng panahon, ang medyo siksik na mga rehiyon ng malapit na pantay na ipinamahaging materya ay grabitasyonal na umakit ng malalapit na materya kaya mas naging siksik at bumuo ito ng mga ulap gaas, mga bituin, mga galaksiya at iba pang mga strakturang astronomikal na mapagmamasdayan sa kasalukuyan. Ang mga detalye ng prosesong ito ay nakabatay sa halaga at uri ng materya sa uniberso. Ang apat na posibleng mga uri ng materya ay kilala bilang malamig na itim na materya, medyo mainit na itim na materya, mainit na itim na materya at materyang baryoniko. Ang pinakamahusay na pagsusukat na magagamit ngayon(mula sa WMAP) ay nagpapakitang ang data ay maiging akma sa modelong Lambda-CDM kung saan ang itim na materya(dark matter) ay ipinapagpalagay na malamig(medyo mainit na itim na materya ay inalis sa sinaunang muling ionisasyon) at tinatayang bumubo sa 23% ng materya/enerhiya ng uniberso samantalang ang materyang baryoniko ay bumubuo sa 4.6 % materya ng uniberso. Sa "pinalawig na modelo" na kinabibilangan ng mainit na itim na materya sa anyo ng mga neutrino, kung ang "pisikal na densidad ng baryon" na Ωbh2 ay tinayang nasa 0.023 (ito ay iba sa densidad ng baryon na inihahayag bilang praksiyon ng kabuuang densidad ng materya/enerhiya na gaya ng binanggit sa taas ay 0.046) at ang tumutugong densidad ng malamig na itim na materyang Ωch2 ay nasa 0.11, ang tumutugong densidad ng neutrinong Ωvh2 ay tinatayang mas maliit sa 0.0062.

Ang mga independiyenteng linya ng ebidensiya mula sa Uring Ia supernovae at sa CMB ay nagpapahiwatig na ang uniberso sa kasalukuyan ay pinana-naigan ng isang misteryosong anyo ng enerhiya na kilala bilang itim na enerhiya na maliwanag na tumatagos sa lahat ng espasyo. Ang mga obserbasyon ay nagmumungkahi na ang 73% ng densidad ng kabuuang enerhiya ng kasalukuyang uniberso ay nasa anyong ito. Nang ang uniberso ay sobrang bata pa, ito ay malamang napuno ng itim na enerhiya ngunit may mas kaunting espasyo at ang lahat ay malapit na magkakasama. Ang grabidad ang may kalamangan at mabagal nitong pinahihinto ang paglawig. Sa kalaunan, pagkatapos ng ilang mga bilyong taon ng paglawig, ang papalagong pagsagana ng itim na enerhiya ay nagdulot sa paglawak ng unibsero na mabagal na muling tumulin. Ang itim na enerhiya sa pinakasimpleng pormulasyon nito ay kumukuha ng anyo ng konstanteng kosmolohikal sa Ekwasyong field ni Einstein ng pangkalahatang relatibidad ngunit ang komposisyon nito at mekanismo ay hindi alam at sa pangkalahatan, ang mga detalye ng ekwasyon ng estado at relasyon sa pamantayang modelo ng partikulong pisika ay patuloy na iniimbestigahan sa pagmamasid at teoretikal.

Lahat ng kosmikong ebolusyong ito pagkatapos ng panahong inplasyonaryo ay maaaring tiyak na malarawa ng modelong ΛCDM ng kosmolohiya na gumagamit ng mga independiyenteng balangkas ng mekaniks na kwantum at pangkalahatang relatibidad ni Albert Einstein. Gaya ng binabanggit sa taas, walang maiging-suportadong model na naglalarawan sa aksiyon bago ang sa mga 10−15 segundo. Maliwanag na kailangan ng bagong pinag-isang teorya ng grabitasyong kwantum upang basagin ang hadlang na ito. Ang pag-unawa sa sinaunang mga panahon ng kasaysayan ng uniberso ay isa sa pinakadakilang hindi pa nalulutas na problema sa pisika.

Kahihinatnan ng Sansinukob

Ayon sa Teorya ng Big Bang, dalawa ang maaring kahinatnan ng sansinukob. Ito ay ang bukas na paglawak na kung saan patuloy ang paglawak ng sansinukob, o ang saradong paglawak na kung saan hihinto ang paglawak ng uniberso sapagkat ang mga galaktika ay magtitipon at maghahatid ng napakalakas na grabitad na siyang hahatak sa paglawig ng sansinukob, at itutulak ito hanggang sa ito ay maging "singularidad" na muli. Ito ay tinatawag na "Big Crunch" sa Ingles.

Mga ebidensiyang napagmamasdan

Ang pinakauna at pinaka-direktang mga uri ng mapagmamasdang ebidensiya ng Big Bang ang: uring-Hubble na paglawak na nakikita sa mga pulangpaglipat ng mga galaksiya, ang mga direktang pagsukat ng kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon, ang kasaganaan ng mga elemento ng liwanag at sa panahong kasalukuyan ang malakihang skalang distribusyon at maliwanag na ebolusyon ng mga galaksiya na hinulaang makikita sanhi ng paglagong grabitasyonal ng straktura sa pamantayang teorya. Ang mga ito ay minsan tinatawag na "ang apat na haligi ng Teoryang Big Bang".

Batas ni Hubble at paglawak ng espasyo

Ang mga obserbasyon ng mga malalayong galaksiya at quasar ay nagpapakitang ang mga bagay na ito ay nalipat sa isang pulangpaglipat (redshifted) o ang ang liwanag na inilabas ng mga ito ay nalipat sa mas mahabang alonghaba (wavelength). Ito ay makikita sa pamamagitan ng pagkuha ng prekwensiyang spektrum ng obhekto at pagtugma ng paternong(pattern) spektroskopiko ng linyang emisyon o linyang absorpsiyon na tumutugon sa atomo ng elementong kemikal na nakikipag-ugnayan sa liwanag. Ang mga pulangpaglipat na ito ay pantay pantay na ipinamahagi sa lahat ng mga napagmamasdang obhekto sa lahat ng mga direksiyon. Kung ang mga pulangpaglipat ay pinapakahulugang paglipat na Doppler, ang resesyonal(pagliit) na belosidad ng obhekto ay makukwenta. Para sa ilang mga galaksiya, posibleng matantya ang mga distansiya sa pamamagitan ng kosmikong distansiyang hagdanan. Kung ang mga resesyonal na belosidad ay iga-grapo laban sa mga distansiyang ito, ang isang linyar na relasyon na kilala bilang Batas ni Hubble ay mapagmamasdan:

v = H₀D,

kung saan:

• ang v ang resesyonal na belosidad ng galaksiya o ibang mga malayong obhekto
• ang D ang distansiyang kapwa gumagalaw sa obhekto
• ang H₀ ang konstante ni Hubble na sinukat na 70.4 +1.3−1.4 km/s/Mpc ng WMAP probe.

Ang batas ni Hubble ay may dalawang posibleng mga paliwanag. Ang una ay ang mundo ay nasa sentro ng pagsabog ng mga galaksiya ngunit ito ay paliwanag na hindi mapagtatanggol dahil prinsipyong copernican. Ang ikalawa ay ang uniberso ay pantay na lumalawak sa lahat ng lugar. Ang unibersal na paglawak na uniberso ay hinulaan mula sa pangkalahatang relatibidad ni Alexander Friedmann noong 1922 at Georges Lemaître noong 1927 bago pa man gawin ni Edwin Hubble ang kanyang analisis at obserbasyon noong 1929. Ito ay nananatiling pinaka-batayan ng teoryang Big Bang kung paanong binuo nina Friedmann, Lemaître, Robertson at Walker.

Ang teoryang ito ay nagtatakda ng relasyong v = HD na maging totoo sa lahat ng mga panahon kung saan ang D ang distansiyang kapwa gumagalaw, ang v ang resesyonal na belosidad, at ang v, H, at D ay nagbabago dahil sa paglawak ng uniberso(kaya isinusulat na H₀ upang isaad ang kasalakuyang panahong konstanteng Hubble). Para sa mga distansiyang mas maliit sa sukat ng mapagmamasdang uniberso, ang pulangpaglipat na Hubble ay maaaring maunawaan bilang paglipat na Doppler na tumutugon sa resesyonal na belosidad na v. Gayunpaman, ang pulangpaglipat ay hindi totoong paglipat Doppler ngunit resulta ng paglawak ng uniberso sa pagitan ng panahong inilabas ang liwanag at ang panahong ito ay natukoy.

Ang espasyo ay sumasailalim sa isang metrikong paglawak ay maipapakita ng direktang mapagmamasdang ebidensiya ng prinsipyong kosmolohika at prinsipyong Copernican na ang parehong ito kasama ang batas ni Hubble ay walang ibang paliwanag. Ang astronomikal na pulangpaglipat ay labis na istropiko at pantay pantay na sumusuporta sa prinsipyong kosmolohikal na ang uniberso ay may hitsurang pareho sa lahat ng mga direksiyon kasama ang ibang mga ebidensiya. Kung ang mga pulangpaglipat ay resulta ng pagsabog mula sa gitna mula sa mundo, ang mga ito ay hindi pareho sa lahat ng mga direksiyon.

Ang mga pagsukat ng mga epekto ng kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon sa dinamiks ng malalayong mga sistemang astropisikal noong 2000 ay nagpatunay sa Prinsipyong Copernican na ang mundo(earth) ay wala sa sentral(gitna) na posisyon sa skalang kosmolohikal. Ang radiasyon mula sa Big Bang ay maipapakitang medyo mainit sa sinaunang mga panahon sa buong uniberso. Ang pantay na paglamig ng kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon sa paglipas ng mga bilyong taon ay maipapaliwanag lamang kung ang uniberso ay dumadanas ng metrikong paglawak at nag-aalis ng posibilidad na ang mundo ay malapit sa unikong(natatanging) sentro(gitna) ng pagsabog.

Kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon

Sa unang mga ilang araw ng uniberso, ang uniberso ay nasa punong termal na ekwilibrium na ang mga poton ay patuloy na inilalabas at sinisipsip na nagbibigay sa radiasyon ng itimnakatawang spektrum. Habang ang uniberso ay lumalawak, ito ay lumamig sa temperatura kung saan ang mga poton ay hindi na malilikha o mawawasak. Gayunpaman, ang temperatura ay sapat na mataas pa rin upang ang mga elektron at nuclei ay manatiling hindi magkabigkis at ang mga poton ay konstanteng "narereplekta" mula sa mga malalayang elektron na ito sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na paghahasik na Thomson. Dahil sa paulit ulit na paghahasik na ito, ang sinaunang uniberso ay opaque sa liwanag.

Nang ang temperatura ay bumagsak ng ilang mga libong Kelvin, ang mga elektron at nuclei ay nagsimulang maghalo upang bumuo ng mga atomo sa isang prosesong tinatawag na rekombinasyon. Dahil ang mga poton ay naghahasik ng hindi malimit mula sa mga neutral na atomo, ang radiasyon ay humiwalay mula sa materya nang ang halos lahat ng mga elektron ay muling naghalo sa epoch ng huling paghahasik o 379,000 taon pagkatapos ng Big Bang. Ang mga poton na ito ay bumubuo ng CMB na mapagmamasdan sa kasalukuyang panahon at ang napagmasdang paterno ng pluktwasyon(pag-iba iba) sa CMB ang direktang larawan ng uniberso sa sinaunang epoch na ito. Ang enerhiya ng mga poton na ito ay kalaunan nalipat sa isang pulangpaglipat ng paglawak ng uniberso na nag-ingat sa itimnakatawang spektrum ngunit nagdulot sa temperatura nito na bumagsak na ang ibig sabihin ay ang mga poton ay bumagsak na ngayon sa rehiyong mikroweyb ng elektromagnetikong spektrum. Ang radiasyon ay pinaniniwalaang mapagmamasdan sa lahat ng punto ng uniberso at nagmumula sa lahat ng mga direksiyon na may halos parehong intensidad.

Noong 1964, aksidenteng natuklasan nina Arno Penzias at Robert Wilson ang kosmikong mikroweyb na likurang radiasyon o CMB habang nagsasagawa ng diagnostikong pagmamasid gamit ang bagong microwave receiver na pag-aari ng Bell Laboratories. Ang kanilang pagkakatuklas ay nagbigay ng mahalagang kompirmasyon ng pangkalahatang mga hula ng CMB na ang radiasyon ay natagpuang isotropiko at umaayon sa itimanakatawang spektrum na mga 3 K—at naglagay ng balanse ng opinyon na pabor sa hypotesis na Big Bang. Dahil sa pagkakatuklas na ito, si Penzias at Wilson ay ginawaran ng Gantimpalang Nobel.

Noong 1989, inilunsad ng NASA ang Cosmic Background Explorer satellite (COBE) at ang mga inisyal na natagpuan na inilabas oong 1990 ay umaayon sa mga hula ng Big Bang tungkol sa CMB. Natagpuan ng COBE ang residual na temperatura na 2.726 K at noong 1992 ay natukoy sa unang pagkakataon ang mga pluktwasyon(anisotropiya) sa CMB sa lebel na isang bahagi sa 105. Ginawaran sina John C. Mather at George Smoot ng Gantimpalang Nobel sa pamumuno nila sa proyektong ito. Sa mga sumunod na dekada, ang mga anistropiya ng CMB ay karagdagang inimbestigahan ng malalaking bilang ng nakabatay sa lupa at mga eksperimento ng lobo. Noong 2000-2001, ang ilang mga eksperimento na ang pinakakilala dito ay BOOMERanG ay natagpuan ang uniberso ay halos patag sa espasyo sa pamamagitan ng pagsukat ng tipikal na sukat angular(ang sukat ng himpapawid) ng mga anistropiya.

Noong simula nang 2003, ang unang mga resulta ng Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP) ay inilabas na nagbigay ng sa mga panahong ito ay pinakatiyak na mga halaga ng ilang mga paremetrong kosmolohikal. Ang sasakyang pangkalawakang ito ay nagpamali sa ilang mga spesipikong mga modelong inplasyong kosmiko ngunit ang mga resulta ay umaayon sa teoryang inplasyon sa pangkalahatan. Kinumpirma din nito na ang dagat ng mga kosmikong neutrino ay tumatagos sa uniberso na isang maliwanag na ebidensiya na ang unang mga bituin ay umaabot sa kalahating mga bilyong taon upang lumikha ng kosmikong hamog. Ang bagong espasyong probe na pinangalanang Planck na may layuning tulad ng WMAP ay inilunsad noong Mayo 2009. Ito ay inaasahan sa madaling panahon na magbibgay ng mas tiyak na pagsukat ng anistropiya ng CMB. Ang iba pang nakabatay sa lupa at lobong(balloon) mga eksperimento ay kasalukuyang isinasagawa.

Ang likurang radiasyon ay eksepsiyonal na makinis na nagbigay ng problema sa paraang ang konbensiyonal na paglawak ay nangangahulugang ang mga poton na nagmumula sa kabaligtarang mga direksiyon sa kalawakan ay nagmumula mula sa mga rehiyong na hindi naging kaugnay ng iba. Ang pangunahing paliwanag sa malayong naabot na ekwilibrium ay ang uniberso ay may maikling periodo ng mabilis na eksponensiyal na paglawak na tinatawag na inplasyon. Ito ay may epektong pagtataboy ng mga rehiyon nasa ekwilibrium upang ang lahat ng mapagmamasadang uniberso ay mula sa parehong rehiyong ekwilibriado.

Kasaganaan ng mga elementong primordiyal

Kung gagamitin ang modelong Big Bang, posibleng makwenta ang konsentrasyon ng helium-4, helium-3, deuterium at lithium-7 sa uniberso bilang rasyo ng halaga ng ordinaryong hydrogen. Ang lahat ng kasaganaan ay nakasalalay sa isang parametro, ang rasyo ng proton sa baryo na mismong makukwenta mula detalyadong straktura ng pluktwasyon ng CMB. Ang mga hinulaang rasyo(sa masa at hindi sa bilang) ay mga 0.25 para sa ⁴He/H, about 10⁻³ for ²H/H, about 10⁻⁴ for ³He/H and about 10⁻⁹ for ⁷Li/H.

Ang nasukat na mga kasaganaan ay lahat umaayon sa kahit papaanong tinatayang mga hinulaan mula sa isang halaga ng rasyong baryon-sa-poton. Ang pag-ayon ay mahusay para sa deuterium, malapit ngunit pormal na lumilihis para sa ⁴He, at isang paktor ng dalawa na malayo para sa ⁷Li; sa huling mga kaso, may mga malaking sistematikong hindi mga katiyakan. Gayunpaman, ang pangkalahatang pag-ayon sa mga kasaganaang hinulaan ng BBN ay isang malakas na ebidensiya para sa Big bang bilang teoryang may tanging paliwanag para sa relatibong kasaganaan ng mga magaang mga kemikal na elemento, at halos imposibleng isaayos ang Big Bang upang lumikha ng halos madami o maliit sa 20–30% helium. Sa katotohanan, walang halatang dahilan sa labas ng Big Bang na halimbawa, ang batang uniberso(o bago ang pormasyon ng bituin na tinukoy sa pag-aaral ng materya na sinasabing malaya sa stellar nucleosynthesis ng mga produkto) ay dapat mayroong mas maraming helium kesa sa deuterium o mas maraming deuterium kesa ³He at nasa konstanteng rasyo din.

Galaktikong ebolusyon at distribusyon

Ang mga detalyadong oberbasyon ng morpolohiya at ditribusyon ng mga galaksiya at quasar ay nagbibigay ng malakas na ebidensiya para sa Big Bang. Ang kombinasyon ng mga obserbasyon at teorya ay nagmumungkahing ang mga unang quasar at galaksiya ay nabuo sa mga bilyong taon pagkatapos ng Big Bang at sa simula nito, ang mga mas malalaking straktura ay nabubuo gaya ng mga kumpol ng galaksiya at mga sobrang kumpol. Ang mga populasyon ng mga bituin ay tumatanda at nagbabago kaya ang mga malalayong mga galaksiya (na napagmasdang tulad ng sa sinaunang uniberso) ay makikitang magkaiba mula sa mga malalapit ng galaksiya (na napagmasdan sa mas bagong estado). Sa karagdagan, ang mga galaksiya ay relatibidong nabuo kamakailan ay makikitang may tandang iba mula sa sa mga galaksiya sa parehong distansiya ngunit sa sandali pagkatapos ng Big Bang. Ang mga obsersbasyon sa pagbuo ng mga bituin, galaksiya, mga distribusyong quasar at mas malalaking mga straktura ay maiging umaayon sa simulasyon ng Big Bang ng pagbuo ng straktura sa uniberso at nakakatulong upang buuin ang mga detalye ng teorya.

Iba pang linya ng mga ebidensiya

Pagkatapos ng ilang konstrobersiya, ang edad ng unibersyo ay tinataya mula sa paglawak na Hubble at CMB ay sa kasalukuyang panahon maiging umaayon sa mga edad ng pinakamatandang mga bituin na parehong sinukat sa pamamagitan ng paglapat ng teorya ng ebolusyong stellar sa mga globular na kumpol at sa pamamagitan ng pagpepetsang radiometriko ng nga indibiduwal na bituing Population II.

Ang prediksiyong ang temperatura ng CMB ay mas mataas sa nakaraan ay eksperimental na sinuportahan ng mga obserbasyon ng senstibo-sa-temperaturang linyang emisyon(paglabas) sa ulap na gaas sa mataas na pulangpaglipat. Ang prediksiyong ito ay nagpapahiwatig din na ang amplitudo ng epektong Sunyaev–Zel'dovich sa mga kumpol ng galaksiya ay hindi direktang nakabatay sa pulangpaglipat. Ito ay tinatayang totoo ngunit sa kasawiang palad ang amplitudo ay hindi nakabatay sa mga katangian ng kumpol na hindi nagbabago ng malaki sa panahong kosmiko kaya ang tiyak na pagsubok nito ay imposible.

Tignan din

• Teoryang pangkalahatang relatibidad