Astronomii estimează că Universul are o vechime de 13,7 miliarde de ani. Aceștia au dedus vârsta aproximativă a Universului folosind observații curente împreună cu o presupunere a faptului că legile fundamentale ale fizicii din prezent au funcționat și în trecut.
Acest proces este similar cu cel folosit pentru determinarea istoriei umane, adică prin realizarea de observații cu privire la diverse lucruri precum clădiri, artefacte sau înregistrări scrise și efectuarea de deducții pe baza unei înțelegeri a comportamentului uman.
Pentru estimarea vârstei Universului există două sau trei observații cheie.
Prima este aceea că galaxiile pe care le observăm în jurul nostru se retrag. Asta înseamnă că Universul se extinde. Așadar, în trecut, dimensiunea sa era mai redusă. Dacă rata de expansiune ar fi constantă, atunci s-ar putea determina cu ușurință momentul în care dimensiunea Universului a fost zero, adică momentul în care a avut loc Big Bang-ul.
Totuși, rata de expansiune pare să crească, așadar evoluția Universului este una dinamică.
O a doua piesă importantă a puzzle-ului poartă numele de fundalul cosmic al microundelor. Acesta este zgomotul de fond (mai exact fotoni – radiații electromagnetice) rămas de la Big Bang.
Atunci când toată materia exista într-un spațiu mic, densitatea energiei era foarte mare. Acest lucru înseamnă că atomii nu ar fi putut să fie stabili, deoarece electronii erau loviți permanent de fotonii energetici. Cu toate acestea, pe măsură ce Universul s-a extins și s-a răcit, energia fotonilor a scăzut.
La un moment dat, aceasta a devenit prea scăzută pentru a opri formarea atomilor neutri din punct de vedere electric. Din acel moment (care a avut loc la aproximativ 380.000 de ani după Big Bang), fotonii au avut din ce în ce mai puțină energie. Totuși, aceștia încă există în Univers. Cercetătorii au reușit să îi măsoare și au determinat faptul că aceștia au o temperatură de 2,7°C peste zero absolut.
Nu numai că acești fotoni sunt dovezi suplimentare ale faptului că Big Bang-ul a avut loc, dar prin studierea spectrului și distribuției fundalului cosmic al microundelor se poate determina foarte precis vârsta Universului.
În cele din urmă, știind că a existat un Big Bang, cercetătorii pot estima durata în care a avut loc formarea diverselor obiecte din Univers. Elementele ușoare (hidrogen, heliu și litiu) au apărut în urma Big Bang-ului în sine, dar elementele mai grele necesită existența unor reactoare nucleare, adică stele.
Acestea necesită timp pentru a se forma, deoarece materia se formează sub acțiunea gravitației. Ele trebuie să ardă, să explodeze și să fie distribuite în tot Universul pentru a crea noi stele și planete.
