Kosmologi är studiet av universum som helhet. Den frågar hur universum började, hur det utvecklades och vad det är gjort av. Det är en av de äldsta forskningarna i mänsklighetens historia och ett av de mest aktiva områdena inom modern fysik. Big Bang-teorin är den centrala ramen. Den menar att universum började för cirka 13,8 miljarder år sedan i ett varmt, tätt tillstånd och har expanderat och svalnat sedan dess. Den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, som upptäcktes 1964, är den överblivna strålningen från den tidiga epoken. Det är det äldsta ljuset i universum.

Kosmologin har utvecklats snabbt under de senaste decennierna. Observationer av avlägsna supernovor har avslöjat att universums expansion accelererar, driven av en mystisk enhet som kallas mörk energi. Mörk materia, som inte avger eller absorberar ljus, utgör cirka 27 procent av universum. Vanlig materia, som består av stjärnor, planeter och människor, utgör bara cirka 5 procent. Resten är mörk energi. Standardmodellen för kosmologi, kallad Lambda-CDM, beskriver universum som platt, expanderande och dominerat av mörk energi och kall mörk materia. Den passar data anmärkningsvärt bra, men naturen hos mörk materia och mörk energi är fortfarande okänd.

Kosmologiämnen

• Big bang. Universums ursprung.
• Kosmisk mikrovågsbakgrund. Strålning från det tidiga universum.
• Mörk materia. Osynlig massa som formar galaxer.
• Mörk energi. Driver en accelererande expansion.
• Inflation. Snabb expansion under den första bråkdelen av en sekund.

Kosmologi handlar inte bara om det förflutna. Det handlar också om framtiden. Universum kommer att fortsätta att expandera, och alltings öde beror på mörk energi.