Usando las ecuaciones de Albert Einstein sobre la relatividad general, el astrónomo holandés Willem de Sitter propuso el concepto de un universo en expansión en 1917. Más tarde, el trabajo del astrónomo americano Edwin Hubble apoyó esta teoría. Usando la teoría de un universo expandido, el astrónomo belga Georges Lemaitre propuso en 1927 la teoría del big bang del origen del universo. Esta teoría declara que el universo empezó con un evento singular, muy semejante a una gran explosión, en algún momento entre hace 10 y 20 mil millones de años. La teoría del big bang de Lemaitre, junto con el trabajo sobre ella del astrónomo George Gamow, ha dominado la cosmología moderna por décadas. Esta teoría atrajo algunos discernimientos a finales de 1980 y principios de 1990, particularmente de científicos quienes no podían estar de acuerdo con que la estructura de gran escala de la materia existente en el universo hubiera sido formada en tan sólo 10 ó 20 mil millones de años. Más tarde, nuevos descubrimientos dieron apoyo a esta teoría. En 1965 científicos americanos de los Laboratorios Bell descubrieron un tipo único de radiación electromagnética usando un radio-telescopio. Arno Penzias y Robert W. Wilson determinaron que esta radiación no era el resultado de ninguna fuente radial conocida u otro sonido dentro de sus instrumentos. Formaron la teoría de que esta radiación de fondo cósmico fue generada en el big bang, el evento que estableció la expansión del universo, de acuerdo a la teoría. Según Penzias y Wilson, la radiación emanada del big bang se habría liberado y finalmente cambió en frecuencias radiales más bajas. Penzias y Wilson ganaron el Premio Nobel en física en 1978 por su descubrimiento. El 23 de abril de 1992, los astrónomos del Laboratorio Lawrence Berkeley y la Universidad de California en Berkeley anunciaron un descubrimiento sorprendente que apoya la teoría del big bang del origen del universo. Analizando observaciones hechas por el satélite COBE, el Dr. George Smoot y sus colegas de Berkeley hallaron evidencia de fluctuaciones de la temperatura en la radiación de microondas del fondo cósmico, la energía restante del big bang. Interpretaron estas fluctuaciones como evidencia de ondas gravitatorias que promovieron la agrupación de la materia en el universo primordial. El descubrimiento de Smoot y sus colegas abrió una ventana al universo cuando éste estaba sólo a aproximadamente 300.000 años del big bang. Sólo una ligera variación de la temperatura en el orden de unas cien milésimas de un grado bastaba para sugerir que las "arrugas en el espacio" descubiertas por el satélite COBE eran evidencia de suficientes fluctuaciones de gravedad para promover la agrupación de la materia en grandes estructuras tales como estrellas, galaxias y agrupaciones galácticas. El descubrimiento de Smoot fue descrito como el "eslabón perdido" entre el origen del universo y su actual estado.